JPS595243A - Radiation sensitive composition and formation of pattern - Google Patents

Radiation sensitive composition and formation of pattern

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JPS595243A
JPS595243A JP11388282A JP11388282A JPS595243A JP S595243 A JPS595243 A JP S595243A JP 11388282 A JP11388282 A JP 11388282A JP 11388282 A JP11388282 A JP 11388282A JP S595243 A JPS595243 A JP S595243A
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JP
Japan
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compound
acid
radiation
sensitive composition
iodo
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Application number
JP11388282A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shiraishi
洋 白石
Takumi Ueno
巧 上野
Takao Iwayagi
岩柳 隆夫
Takahiro Kobashi
小橋 隆裕
Saburo Nonogaki
野々垣 三郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/022Quinonediazides
    • G03F7/0226Quinonediazides characterised by the non-macromolecular additives

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled composition forming a film having resistance to oxygen plasma, by blending an org. iodine compound with a quinonediazido compound and a specified high molecular compound. CONSTITUTION:A radiation sensitive composition is obtd. by blending an org. iodine compound such as diiodomethane with a quinonediazido compound represented by formula I (where R is a substituent represented by formula II or III) and a high molecular compound compatible with said compounds, insoluble in water and soluble in alkali such as novolak resin in (0.1-3):(0.05-2):1 weight ratio. The composition is coated on a substrate and dried to form a film, and the film is irradiated through a prescribed pattern. The film is then heated to remove the iodine compound in the unirradiated part, and it is irradiated with plasma contg. oxygen to remove the unirradiated part.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射線感応性組成物及びそれを用いたパター
ン形成方法に関する。より詳しくは、酸素プラズマに耐
性を有する塗膜を形成し得る放射線感応性組成物及びそ
れを用いたノくターン形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation-sensitive composition and a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive composition capable of forming a coating film resistant to oxygen plasma and a method for forming a knot using the same.

キノンジアジド化合物とノボラック樹脂などからなる放
射線感応性組成物は、優れたポジ型ホトレジストとして
、平版印刷版の製造や、半導体素子の製造などに用いら
れている。その使用方法の一例として、組成物を塗膜と
し、通常の方法により所定のパターンを形成し、このパ
ターンを耐エツチング被膜として、その下の基板又は薄
膜をエツチング加工することが行なわれていた。加工す
べき基板又は薄膜が、アルミニウム、シリコン。
A radiation-sensitive composition comprising a quinonediazide compound, a novolak resin, etc. is used as an excellent positive photoresist in the production of lithographic printing plates, semiconductor devices, and the like. As an example of its usage, the composition is used as a coating film, a predetermined pattern is formed by a conventional method, and this pattern is used as an etching-resistant coating to etch the underlying substrate or thin film. The substrate or thin film to be processed is aluminum or silicon.

シリコン酸化物などの無機物である場合、その材質に応
じた適当な化学エツチング液を用いるか、あるいは、塩
素やフッ素のプラズマを用いたドライエツチングにより
加工を行なっていた。一般に加工形状の精度の点で、化
学エツチング液を用いた湿式エツチング方式よシも、ド
ライエツチング方式の方が優れている。一方、加工すべ
き基板又は薄膜が有機材料である場合、ドライエツチン
グ方式による場合は、酸素を含むプラズマによるエツチ
ングを行なう必要があり、この場合は耐エツチング被膜
となるホトレジスト塗膜のパターンもエツチングされて
しまい、耐エツチング被膜として十分な効果を得ること
ができない。また、被膜を酸素プラズマに耐えるように
十分に厚くすることは、ホトレジストの塗膜に露光して
パターンを形成する際に精度よくパターンを形成するコ
トカ困難になり、いずれにしても精度よく基板をエツチ
ングすることができない。
In the case of inorganic materials such as silicon oxide, processing has been carried out by using an appropriate chemical etching solution depending on the material, or by dry etching using chlorine or fluorine plasma. In general, dry etching is superior to wet etching using a chemical etching solution in terms of precision of the processed shape. On the other hand, if the substrate or thin film to be processed is an organic material, if a dry etching method is used, it is necessary to perform etching using plasma containing oxygen. As a result, a sufficient effect as an etching-resistant film cannot be obtained. In addition, making the film thick enough to withstand oxygen plasma makes it difficult to form a pattern accurately when exposing the photoresist coating to light, and in any case, it becomes difficult to form a pattern accurately. Cannot be etched.

本発明の目的は、酸素プラズマに対し耐性の大酢な塗膜
を形成し得る放射線感応性組成物及びそれを用いたパタ
ーン形成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition capable of forming a strong coating film resistant to oxygen plasma, and a pattern forming method using the same.

一般の有機高分子化合物は、酸素プラズマにより、二酸
化炭素や水などに分解し、除去される。
General organic polymer compounds are decomposed into carbon dioxide, water, etc. by oxygen plasma, and then removed.

しかしながら、塗膜中にヨウ素を含有する有機化合物が
存在すると、塗膜が酸素プラズマに対し耐性を示すとい
うことを見出したことにより、本発明は完成されたもの
である。
However, the present invention was completed based on the discovery that the presence of an iodine-containing organic compound in the coating film makes the coating film resistant to oxygen plasma.

本発明の放射線感応性組成物は、有機ヨウ素化合物、キ
ノンジアジド化合物及びこれらの化合物と実質的に相溶
性を有する水に不溶でアルカリ可溶性高分子化合物より
なる。
The radiation-sensitive composition of the present invention comprises an organic iodine compound, a quinonediazide compound, and a water-insoluble, alkali-soluble polymer compound that is substantially compatible with these compounds.

本発明の組成物は、ヨウ素化合物、キノンジアジド化合
物及び高分子化合物が、重量比で0.1〜3対0.05
〜2対1の範囲であることが好ましく、0.4〜2対0
.1〜1対1の範囲であることがよシ好ましい。
The composition of the present invention contains an iodine compound, a quinonediazide compound, and a polymer compound in a weight ratio of 0.1 to 3 to 0.05.
Preferably in the range of ~2:1, 0.4~2:0
.. A range of 1 to 1:1 is more preferable.

本発明の放射線感応性組成物は、ネガ型パターンも、ポ
ジ型のパターンも形成することができる。
The radiation-sensitive composition of the present invention can form both a negative pattern and a positive pattern.

すなわち、通常のように組成物を基板上に塗布。That is, the composition is applied onto the substrate as usual.

乾燥して塗膜を形成し、所定パターンの放射線を照射し
、現像液(例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム2
重量%水浴液などのアルカリ性現像液)で現像すると、
露光部分が溶解し、良好なポジ型パターンが得られる。
It dries to form a coating film, is irradiated with radiation in a predetermined pattern, and is treated with a developer (e.g., tetramethylammonium hydroxide 2).
When developed with an alkaline developer (such as a water bath solution),
The exposed areas are dissolved and a good positive pattern is obtained.

一方、ヨウ素化合物として加熱により散失させ得る化合
物を用いれば、つぎのような方法でネガ型のパターンを
形成することができる。前記と同様な方法で塗膜を形成
し、該塗膜に所望のパターンを有する放射線を照射し、
ついで上記塗膜を加熱して未照射部の上記ヨウ素化合物
を散失させ、その後酸素を含むプラズマを照射して未照
射部を除去する。
On the other hand, if a compound that can be dispersed by heating is used as the iodine compound, a negative pattern can be formed by the following method. Forming a coating film in the same manner as above, irradiating the coating film with radiation having a desired pattern,
Next, the coating film is heated to scatter the iodine compound in the unirradiated areas, and then plasma containing oxygen is irradiated to remove the unirradiated areas.

上記放射線の照射を受けて、上ピヨウ素化合物とキノン
ジアジド化合物とがどのような反応又は分解をするか明
らかではないが、少なくとも上記化合物のヨウ素を含む
部分が高分子化合物層中に実質的に固定される。この固
定される理由としては、キノンジアジド化合物又はその
反応生成物あるいは分解生成物がヨウ素化合物に結合し
てヨウ素化合物が加熱によって散失しない状態になるも
のと推定される。この説明は、単に推定したものであり
、この説明が正しいか否かは、本発明の構成になんらの
影響を与えるものではない。
Although it is not clear how the upper pyodine compound and the quinonediazide compound react or decompose when irradiated with the above radiation, at least the iodine-containing portion of the above compound is substantially fixed in the polymer compound layer. be done. The reason for this fixation is presumed to be that the quinonediazide compound or its reaction product or decomposition product binds to the iodine compound so that the iodine compound is not dissipated by heating. This explanation is merely an estimate, and whether or not this explanation is correct does not affect the structure of the present invention in any way.

いずれにしても、塗膜の照射部にはヨウ素が存在する。In any case, iodine is present in the irradiated portion of the coating film.

そして、酸素を含むプラズマ中で表面層に不揮発性でか
つ酸素を含むプラズマに耐性のある物質が生成すると考
えられる。一方、ヨウ素化合物が熱により散失した未照
射部の塗膜は、酸素を含むプラズマによりすみやかに除
去されてネガ型の塗膜のパターンが形成される。これは
塩素や臭素を含む化合物には見られない現象である。
It is thought that a substance that is nonvolatile and resistant to the oxygen-containing plasma is generated in the surface layer in the oxygen-containing plasma. On the other hand, the coating film in the unirradiated area where the iodine compound has been dissipated by heat is quickly removed by oxygen-containing plasma to form a negative coating film pattern. This phenomenon is not observed in compounds containing chlorine or bromine.

本発明においてドライ現像を行なうには、前述の如くヨ
ウ素化合物を加熱により散失させる必要がある。この場
合の加熱の温度は、未照射部のヨウ素化合物が散失し得
る温度以上にすること、すなわち化合物の昇華温度又は
沸点以上にすることが必要である。従って用いるヨウ素
化合物によって異なり、また塗膜を減圧下におけば加熱
温度をある程度下げることも可能である。加熱温度の上
限は、高分子化合物の分解温度以下であることが必要で
ある。それ故、ヨウ素化合物と高分子化合物との組合せ
は、このような点から選ぶことが好ましい。
In order to carry out dry development in the present invention, it is necessary to dissipate the iodine compound by heating as described above. The heating temperature in this case needs to be higher than the temperature at which the iodine compound in the unirradiated area can be dispersed, that is, higher than the sublimation temperature or boiling point of the compound. Therefore, it depends on the iodine compound used, and it is possible to lower the heating temperature to some extent by placing the coating under reduced pressure. The upper limit of the heating temperature needs to be below the decomposition temperature of the polymer compound. Therefore, it is preferable to select a combination of an iodine compound and a polymer compound based on these points.

また、キノンジアジド化合物のあるものは、昇華温度又
は沸点に達する前に熱分解するものがある。それ故、こ
のようなタイプのキノンジアジド化合物を用いるときは
、その分解温度より低い温度で散失するヨウ素化合物を
選ぶことが好ましい。
Additionally, some quinonediazide compounds decompose thermally before reaching their sublimation temperature or boiling point. Therefore, when using such a type of quinonediazide compound, it is preferable to select an iodine compound that is dissipated at a temperature lower than its decomposition temperature.

上記ヨウ素化合物及びキノンジアジド化合物と実質的相
溶性のある高分子化合物とは、王者の混合物がほぼ均一
な組成の塗膜を形成することが出来ればよいことを示す
。また、あるヨウ素化合物やキノンジアジド化合物に対
してPsなる高分子化合物が相溶性がない場合でも、上
記Plと相溶性のある高分子化合物P!があり、両者の
混合物すなわちPs+P*が上記両化合物と相溶性を示
せば、このような高分子在合物を用いることができる。
The polymer compound that is substantially compatible with the above-mentioned iodine compound and quinonediazide compound means that the mixture of the two compounds can form a coating film having a substantially uniform composition. Moreover, even if the polymer compound Ps is not compatible with a certain iodine compound or quinonediazide compound, the polymer compound P! which is compatible with the above Pl! If a mixture of the two, ie, Ps+P*, shows compatibility with both of the above compounds, such a polymeric compound can be used.

これらの高分子化合物としては、さらに塗膜性に優れる
ものが好ましい。
As these polymer compounds, those having further excellent coating properties are preferable.

上記アルカリ性水溶液可溶の高分子化合物としては、ポ
リビニルフェノール、ノボラック樹脂。
Examples of the above alkaline aqueous solution-soluble polymer compounds include polyvinylphenol and novolak resin.

スチレン・無水マレイン酸共重合体、カルボキシ基をも
つポリマー、例えば酢酸セルロースハイドロジエン7タ
レート、ポリビニルヒドロキシベンゾアート、ポリビニ
ルヒドロキシベンザール、ポリメタクリル酸及びポリア
クリル酸などが用いられる。
Styrene/maleic anhydride copolymers, polymers having carboxyl groups, such as cellulose acetate hydrodiene 7-thaleate, polyvinylhydroxybenzoate, polyvinylhydroxybenzal, polymethacrylic acid, and polyacrylic acid are used.

キノンジアジド化合物としては、一般式(ただし、Rは
、 (11) CxHs  (12) で表わされる置換基を表わす)などがある。なおこれ以
上にも公知の感光性組成物に用いられているキノンジア
ジド化合物を用いることができる。
Examples of the quinonediazide compound include the general formula (wherein R represents a substituent represented by (11) CxHs (12)). In addition, quinonediazide compounds used in known photosensitive compositions can also be used.

また、2s!以上同時に用いることもできる。Also, 2s! The above can also be used simultaneously.

上記ヨウ素化合物としては、ショートメタン、ヨードホ
ルム、ヨードエタン、1−ヨードエタン、1−ヨー)’
へブタン、1−ヨードプロパン、2−ヨードプロパン、
1.2−ショートエタン、1゜4−ショートブタン、ヨ
ードトリメチルシラン、2−ヨード−1,1,1−1リ
フルオロエタン、(ヨードメチル)トリメチルシラン、
ヨードアセトアミド、ヨード酢酸、3−ヨードプロピオ
ン酸、2−ヨードエタノール、2−ヨードアニリン、3
−ヨード7=!Jン、4−ヨードアニリン、4−ヨード
アニリンル、5−ヨードアントラニル酸、。
The above iodine compounds include short methane, iodoform, iodoethane, 1-iodoethane, 1-io)'
Hebutane, 1-iodopropane, 2-iodopropane,
1.2-short ethane, 1°4-short butane, iodotrimethylsilane, 2-iodo-1,1,1-1-lifluoroethane, (iodomethyl)trimethylsilane,
Iodoacetamide, iodoacetic acid, 3-iodopropionic acid, 2-iodoethanol, 2-iodoaniline, 3
-Iodine 7=! 4-iodoaniline, 4-iodoaniline, 5-iodoanthranilic acid.

−ヨード安息香酸、m−ヨード安息香酸、p−ヨー)”
安息!酸、p−ヨードベンゼンスルフォニルクロリド、
o−ヨードベンジルアルコール、m−ヨードベンジルア
ルコール、p−ヨードベンジルアルコール、0−ヨード
ベンジルクロリド、1−ヨード−2−二トロベンゼン、
1−ヨード−3−二トロベンゼン、l−ヨード−4−二
トロベンセン、2−ヨードフェノール、3−ヨードフェ
ノール、4−ヨードフェノール、5−ヨー)’ t I
J fル酸、0−ヨードトルエン、m−ヨードトルエン
、p−ヨードトルエン、0−ヨード−〇、Q、Q−トリ
フルオロトルエン、2−ヨード−6−メチル−3−ビリ
ジノール、2−ヨード−3−ビリジノール、4−ヨード
ヒラゾール、2−ヨードチオフェン、3−ヨードチオフ
ェン、2.6−ジヨードー4−ニトロアニリン、2.6
−ジヨードー4−二トロフェノール、3.5−ショート
−4−ピリドン−N−酢酸、4−ハイドロキシ−3,5
−ショート安息香酸、2.4.5−1リョード安息香酸
、3,4.5−)リョード安息香酸、2,4゜6−トリ
ヨードフエノールなどが用いられる。
-iodobenzoic acid, m-iodobenzoic acid, p-io)”
repose! acid, p-iodobenzenesulfonyl chloride,
o-iodobenzyl alcohol, m-iodobenzyl alcohol, p-iodobenzyl alcohol, 0-iodobenzyl chloride, 1-iodo-2-nitrobenzene,
1-iodo-3-nitrobenzene, l-iodo-4-nitrobenzene, 2-iodophenol, 3-iodophenol, 4-iodophenol, 5-io)' t I
J f fluoric acid, 0-iodotoluene, m-iodotoluene, p-iodotoluene, 0-iodo-〇, Q, Q-trifluorotoluene, 2-iodo-6-methyl-3-pyridinol, 2-iodo- 3-Viridinol, 4-iodohyrazole, 2-iodothiophene, 3-iodothiophene, 2.6-diiodo-4-nitroaniline, 2.6
-diiodo-4-ditrophenol, 3,5-short-4-pyridone-N-acetic acid, 4-hydroxy-3,5
-short benzoic acid, 2.4.5-1 rhodobenzoic acid, 3,4.5-) rhodobenzoic acid, 2,4°6-triiodophenol, etc. are used.

本発明においてヨウ素化合物と高分子化合物とが同一の
もの、例えはヨウ素化ポリビニルフェノールなどを用い
ることができる。この場合、ドライ現像は不可能であり
、湿式現像によらなければならない。
In the present invention, the iodine compound and the polymer compound may be the same, such as iodinated polyvinylphenol. In this case, dry development is not possible and wet development must be used.

本発明において放射線とは、可視光、紫外光。In the present invention, radiation refers to visible light and ultraviolet light.

X線、を子線、イオンビームなど広義の放射線を意味す
る。また酸素を含むプラズマとは、酸素のほか窒素など
を含んでいてもよいことを意味するが酸素プラズマその
ものを用いることが好ましい。
X-rays refer to radiation in a broad sense, including radiation beams and ion beams. Further, plasma containing oxygen means that it may contain nitrogen or the like in addition to oxygen, but it is preferable to use oxygen plasma itself.

前述したヨウ素を含む塗膜が酸素を含むプラズマに対し
耐性のあることを第1図を用いて説明する。まず、キノ
ンジアジド化合物として、2,3−ジヒドロキシ−4−
(1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル)ベ
ンゾフェノン、25重量部とm、p−クレゾールノボラ
ック樹脂(群栄化学工業株式会社製品、P8F−280
3)、100重量部と酢酸2−エトキシエチル、300
重責部からなる感光性組成物溶液をつくる。これをシリ
コン基板上にスピナ塗布乾燥させて、試料とする。次に
、この溶液に、ヨウ素化合物として2.4.6−)リョ
ードフェノールを所定量加え、固形成分中のヨウ素化合
物の含有率が、それぞれ、17重量パーセント、33重
量パーセント、50重量パーセントとなるような溶液を
調合した。これらを、それぞれ、シリコン基板上にスピ
ナ塗布乾燥させて、試料とした。これらの試料を、最大
出力600W、電極直径60簡の平行平板形プラズマ反
応容儀を壱するプラズマ実験装置の下方の電極上に置き
排気した後、酸素ガスを導入して反応容器内の圧力を0
.5 Torrに調整後、13.56MH2で高周波を
印加し、出力55Wでプラズマ反応容器内に酸素プラズ
マを発生させ、所定時間、酸素プラズマを照射した。酸
素プラズマ照射時間50重量パーセント、2は、33重
量パーセント、3は、17重量パーセント、4は、全く
含有しない試料のものである。第1図から、ヨウ素化合
物の含有率が増加するに従って、酸素プラズマ耐性が増
加することが分かる。従って、ヨウ素化合物を含有する
塗膜は、酸素プラズマに対するマスクになり得る。
The fact that the coating film containing iodine described above is resistant to plasma containing oxygen will be explained with reference to FIG. First, as a quinonediazide compound, 2,3-dihydroxy-4-
(1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl)benzophenone, 25 parts by weight and m,p-cresol novolak resin (product of Gunei Chemical Industry Co., Ltd., P8F-280)
3), 100 parts by weight and 2-ethoxyethyl acetate, 300 parts by weight
A photosensitive composition solution consisting of heavy parts is prepared. This is applied onto a silicon substrate using a spinner and dried to prepare a sample. Next, a predetermined amount of 2.4.6-) rhodophenol as an iodine compound was added to this solution, and the content of the iodine compound in the solid component was 17% by weight, 33% by weight, and 50% by weight, respectively. I prepared a solution like this. Each of these was coated on a silicon substrate with a spinner and dried to prepare a sample. These samples were placed on the lower electrode of a plasma experimental apparatus containing a parallel plate plasma reaction vessel with a maximum output of 600 W and an electrode diameter of 60 pieces, and after exhausting the air, oxygen gas was introduced to bring the pressure inside the reaction vessel to zero.
.. After adjusting to 5 Torr, a high frequency of 13.56 MH2 was applied to generate oxygen plasma in the plasma reaction vessel with an output of 55 W, and the oxygen plasma was irradiated for a predetermined time. Oxygen plasma irradiation time was 50% by weight, 2 was 33% by weight, 3 was 17% by weight, and 4 was a sample containing no oxygen at all. From FIG. 1, it can be seen that as the content of iodine compounds increases, the oxygen plasma resistance increases. Therefore, coatings containing iodine compounds can serve as a mask against oxygen plasma.

以下、実施例を用いて本発明を説明する。The present invention will be explained below using examples.

実施例1 、”+P−クレゾールノボラック樹脂(群栄化学工業株
式会社製品PSF−2803)、100重量部、2.3
−ジヒドロキシ−4−(1,2−ナフトキノンジアジド
−5−スルホニル)ベンゾフェノン、25重置部、2,
4.6−1リヨードフエノール、62&5重量部、それ
に酢酸2−エトキシエチル、300重量部を混合し、試
料溶液とする。
Example 1, "+P-cresol novolak resin (PSF-2803, product of Gunei Chemical Industry Co., Ltd.), 100 parts by weight, 2.3
-dihydroxy-4-(1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl)benzophenone, 25 parts, 2,
4. Mix 62 & 5 parts by weight of 6-1 lyodophenol and 300 parts by weight of 2-ethoxyethyl acetate to prepare a sample solution.

シリコン基板上に、厚さ0.8μmのポリイミド系高分
子化合物PIQ(日立化成工業株式会社商品名)の塗膜
を形成し、有機材料塗膜基板と−する。
A coating film of polyimide-based polymer compound PIQ (trade name, Hitachi Chemical Co., Ltd.) with a thickness of 0.8 μm is formed on a silicon substrate to form an organic material coating substrate.

この有機材料塗膜基板上に、前記試料溶液をスピナで塗
布した後、空気中90C20分間ベークし、厚さ0.9
μmの感光性組成物塗膜を形成し、露光試料とした。こ
の露光試料に、soowの高圧水銀ランプからの光を用
いて、テストバタンマスクを介して7秒間照射した後、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し
たところ、全く膨潤のない線幅及び間隔がいずれも1μ
mのくり返しポジ型バタンか精度良くできた。この試料
基板を、最大出力600W、電極直径60mの平行平板
型プラズマ反応容器を有するプラズマ実験装置の下方の
電極上に置き、排気しそ後、酸素ガスを導入して反応容
器内の圧力を0.5Torrに調整し、13.56MH
2で高周波を印加し、出力60Wでプラズマ反応容器内
に20分間酸素プラズマを発生させた。一度、反応容器
内を排気してから大気圧に戻し、試料を取り出して顕微
鏡検査したところ、テストバタンを忠実に反映した有機
塗膜のバタンか形成できた。
The sample solution was applied using a spinner onto this organic material coating substrate, and then baked in air at 90C for 20 minutes to a thickness of 0.9
A photosensitive composition coating film with a thickness of μm was formed and used as an exposed sample. After irradiating this exposed sample with light from a SOOW high-pressure mercury lamp for 7 seconds through a test baton mask,
When developed using an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, the line width and spacing were both 1μ with no swelling.
M's repeated positive type slams were made with good accuracy. This sample substrate was placed on the lower electrode of a plasma experimental apparatus having a parallel plate type plasma reaction vessel with a maximum output of 600 W and an electrode diameter of 60 m, and after exhausting the air, oxygen gas was introduced to reduce the pressure inside the reaction vessel to 0. Adjusted to 5Torr, 13.56MH
2, high frequency was applied to generate oxygen plasma in the plasma reaction vessel for 20 minutes at an output of 60 W. Once the inside of the reaction vessel was evacuated and returned to atmospheric pressure, the sample was taken out and examined under a microscope, and an organic coating film that faithfully reflected the test pattern was formed.

実施例2 ノボラック樹脂としてフェノールノボラック樹脂(西独
ヘキスト社製品ALNOVOL PN430)を用いて
実施例1と同様に試料溶液を調合した。この試料溶液を
用いて、実施例1と同様にして露光。
Example 2 A sample solution was prepared in the same manner as in Example 1 using a phenol novolac resin (ALNOVOL PN430, manufactured by West German Hoechst) as the novolac resin. Exposure was carried out in the same manner as in Example 1 using this sample solution.

現像、酸素プラズマ照射によって有機塗膜バタンか形成
できた。
An organic coating film could be formed by development and oxygen plasma irradiation.

実施例3 シリコン基板上に、厚さ1μmのポリスチレン塗膜を形
成したものを有機材料塗膜基板とする。
Example 3 An organic material coated substrate was prepared by forming a polystyrene coating film with a thickness of 1 μm on a silicon substrate.

これに、実施例1と同様の試料溶液をスピナを用いて塗
布、ベークし、厚さ0.9μmの感光性組成物塗膜を形
成し、露光試料とし、実施例1と同様にして、露光、現
像、酸素プラズマ照射によって有機塗膜バタンか形成で
きた。
This was coated with the same sample solution as in Example 1 using a spinner and baked to form a photosensitive composition coating film with a thickness of 0.9 μm, which was used as an exposure sample. An organic coating film could be formed by , development, and oxygen plasma irradiation.

実施例4 重量平均分子量(My)が約5800のポリビニルフェ
ノールをChabpierらの方法でヨウ素化し、ヨウ
素化ポリビニルフェノールを得た。このヨウ素化ポリビ
ニルフェノールをヨウ素化合物として実施例1と同様に
試料溶液を調合した。この試料溶液を用いて、実施例1
と同様と同様、露光、現像、酸素プラズマ照射によって
有機塗膜バタンか形成できた。
Example 4 Polyvinylphenol having a weight average molecular weight (My) of about 5800 was iodinated by the method of Chabpier et al. to obtain iodinated polyvinylphenol. A sample solution was prepared in the same manner as in Example 1 using this iodinated polyvinylphenol as an iodine compound. Using this sample solution, Example 1
Similarly, an organic coating film could be formed by exposure, development, and oxygen plasma irradiation.

実施例5 実施例1と同じm、p−クレゾールノボラック樹脂を酢
酸2−エトキシエチルにとかし7重量パーセントの溶液
とする。さらにナフトキノン−(1,2)−ジアジドス
ルホン酸−(4)−メチルフェニル(!:2,4.6−
1リョードフェノールを添加する。ノボラック樹脂とナ
フトキノン−(1,2)−ジアジドスルホン酸−(4)
−メチルフェニルと2.4.6−) IJヨードフェノ
ールの混合比は重量比で1 : 0.2 : 0.5と
した。この溶液をシリコンウェハ上にスピナを用いて塗
布し、 □厚さ0.66μmの膜を形成した。次いでX
e−Hgランプからの光を用いて所定のパターンの照射
した後120C20分間ポストベークし、プラズマ現像
試料とした。実施例1と同じ条件で酸素プラズマ中でド
ライ現像したところ微細なネガ型のパターンが得られた
Example 5 The same m, p-cresol novolac resin as in Example 1 is dissolved in 2-ethoxyethyl acetate to form a 7 weight percent solution. Furthermore, naphthoquinone-(1,2)-diazide sulfonic acid-(4)-methylphenyl (!:2,4.6-
Add 1 lyodophenol. Novolak resin and naphthoquinone-(1,2)-diazide sulfonic acid-(4)
The mixing ratio of -methylphenyl and 2.4.6-) IJ iodophenol was 1:0.2:0.5 by weight. This solution was applied onto a silicon wafer using a spinner to form a film with a thickness of □0.66 μm. Then X
After irradiating a predetermined pattern with light from an e-Hg lamp, the sample was post-baked at 120C for 20 minutes to obtain a plasma-developed sample. When dry development was performed in oxygen plasma under the same conditions as in Example 1, a fine negative pattern was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を説明するための酸素プラズマに対す
る塗膜の膜厚変化を示す図である。 第1頁の続き 0発 明 者 小橋隆裕 国分寺市東恋ケ窪1丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 0発 明 者 野々垣三部 国分寺市東恋ケ窪1丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
FIG. 1 is a diagram showing the change in film thickness of a coating film due to oxygen plasma for explaining the present invention. Continuing from page 1 0 Author: Takahiro Kobashi, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory, 1-280 Higashi-Koigakubo, Kokubunji City 0 Author: Nonogaki Sanbe, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory, 1-280 Higashi-Koigakubo, Kokubunji City

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、有機ヨウ素化合物、キノンジアジド化合物及びこれ
らの化合物と実質的に相溶性を有する水に不溶でアルカ
リ可溶性高分子化合物よシなることを特徴とする放射線
感応性組成物。 2、上記有機ヨウ素化°合物、キノンジアジド化合物及
び高分子化合物の量が、重量比で0.1〜3対0.05
〜2対1の範囲の量である特許請求の範囲第1項記載の
放射線感応性組成物。 3、上記アルカリ可溶性高分子化合物が、ポリビニルフ
ェノール、ノボ2ツク樹j4に、スfV7・無水マレイ
ン酸共重合体、酢酸セルロースハイドロジエンフタレー
ト、ポリビニルヒドロキシベンゾアート、ポリビニルヒ
ドロキシベンザール、ポリメタクリル酸及びポリアクリ
ル酸からなる群から選ばれた少なくとも一種の高分子化
合物である特許請求の範囲第1項又は第2項記載の放射
線感応性組成物。 4、上記ヨウ素化合物が、ショートメタン、ヨードホル
ム、ヨードエタン、1−ヨードブタン、1−ヨードへブ
タン、1−ヨードプロパン、2−ヨードフロパン、1.
2−ショートエタン、1.4−ショートブタン、ヨード
トリメチルシラン、2−ヨード−1,1,i−トリフル
オロエタン、(ヨードメチル)トリメチルシラン、ヨー
ドアセトアミピ、ヨード酢酸、3−ヨードプロピオン酸
、2−ヨードエタノール、2−ミートアニリン、3−ヨ
ードアニリン、4−ヨードアニリン、4−ヨードアニソ
ール、5−ヨードアントラニル酸、0−ヨード安息香酸
、m−ヨード安息香酸、p−ヨード安息香酸、p ”−
ドベンゼンスルフォニルクロリド、0−ヨードベンジル
アルコール、m−ヨードベンジルアルコール、p−ヨー
ドベンジルアルコール、〇−ヨードベンジルクロリド、
1−ヨード−2−二トロベンゼン、1−ヨード−3−二
トロベンゼン、1−ヨード−4−二トロベンゼン、2−
ヨードフェノール、3−ヨードフェノール、4−ヨード
フェノール、5−ヨードvリチル酸、O−ヨードトルエ
ン、m−ヨードトルエン、p−ヨードトルエン、0−ヨ
ード−Ql Ql α−トリフルオロトルエン、2−ヨ
ー)’−6−メfルー3−ビリジノール、2−ヨード−
3−ビリジノール、4−ヨードヒラゾール、2−ヨード
チオフェン、3−ヨードチオフェン、2.6−ジヨード
ー4−ニトロアニリン、2.6−ジヨードー4−二トロ
フェノール、3.5−ショート−4−ピリドン−N−酢
酸、4−ハイドロキシ−3,5−ショート安息香酸、2
,4.5−トリヨード安息香酸、3,4.5−1リヨー
ド安息香酸及び2,4.6−トリヨードフエノールから
なる群から選ばれた少なくとも一種の化合物である%肝
請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の放射線感応
性組成物。 5、上記ヨウ素化合物が、ヨウ素化されたアルカリ可溶
性高分子化合物である特許請求の範囲第1項記載の放射
線感応性組成物。 6、上記高分子化合物がヨウ素化されたアルカリ可、溶
性高分子化合物である特許請求の範囲第1項記載の放射
線感応性組成物。 7、上記ヨウ素化合物と上記高分子化合物が同一の物質
であり、ヨウ素化された水に不溶でアルカリ可溶性の高
分子化合物である特許請求の範囲第1項記載の放射線感
応性組成物。 ルカリ可溶性高分子化合物よりなる放射線感応性組成物
の塗膜を形成する工程、該塗膜に所望のパターンを有す
る放射線を照射する工程、上記塗膜を加熱し未照射部の
上記ヨウ素化合物を塗膜から散失させる工程及び上記塗
膜に酸素を含むプラズマを照射して未照射部を除去する
工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。 9、上記有機ヨウ素化合物、キノンジアジド化合物及び
高分子化合物の量が、重量比で0.1〜3対0.05〜
2対lの範囲の量である特許請求の範囲第8項記載のパ
ターン形成方法。 10、上記塗膜の加熱温度が上記ヨウ素化合物の昇華温
度又は沸点以上の温度である特許請求の範囲の第8項又
は第9項記載のパターン形成方法。 11、上記放射線は、紫外線である特許請求の範囲第8
項から第10項までのいずれかに記載のノくターン形成
方法。
[Scope of Claims] 1. A radiation-sensitive composition comprising an organic iodine compound, a quinonediazide compound, and a water-insoluble, alkali-soluble polymer compound that is substantially compatible with these compounds. 2. The weight ratio of the organic iodine compound, quinonediazide compound and polymer compound is 0.1 to 3 to 0.05.
2. The radiation-sensitive composition of claim 1, wherein the amount ranges from 2 to 1. 3. The alkali-soluble polymer compound includes polyvinylphenol, Novo2Tsukuj4, SfV7/maleic anhydride copolymer, cellulose acetate hydrogen phthalate, polyvinylhydroxybenzoate, polyvinylhydroxybenzal, polymethacrylic acid, and The radiation-sensitive composition according to claim 1 or 2, which is at least one polymeric compound selected from the group consisting of polyacrylic acid. 4. The iodine compound may be short methane, iodoform, iodoethane, 1-iodobutane, 1-iodohebutane, 1-iodopropane, 2-iodofuropane, 1.
2-short ethane, 1,4-short butane, iodotrimethylsilane, 2-iodo-1,1,i-trifluoroethane, (iodomethyl)trimethylsilane, iodoacetamipi, iodoacetic acid, 3-iodopropionic acid, 2-iodoethanol, 2-meataniline, 3-iodoaniline, 4-iodoaniline, 4-iodoanisole, 5-iodoanthranilic acid, 0-iodobenzoic acid, m-iodobenzoic acid, p-iodobenzoic acid, p ”−
Dobenzenesulfonyl chloride, 0-iodobenzyl alcohol, m-iodobenzyl alcohol, p-iodobenzyl alcohol, 0-iodobenzyl chloride,
1-iodo-2-nitrobenzene, 1-iodo-3-nitrobenzene, 1-iodo-4-nitrobenzene, 2-
Iodophenol, 3-iodophenol, 4-iodophenol, 5-iodov lytic acid, O-iodotoluene, m-iodotoluene, p-iodotoluene, 0-iodo-Ql Ql α-trifluorotoluene, 2-iodo )'-6-mef-3-viridinol, 2-iodo-
3-Viridinol, 4-iodohyrazole, 2-iodothiophene, 3-iodothiophene, 2,6-diiodo-4-nitroaniline, 2,6-diiodo-4-ditrophenol, 3.5-short-4-pyridone -N-acetic acid, 4-hydroxy-3,5-short benzoic acid, 2
, 4.5-triiodobenzoic acid, 3,4.5-1 lyodobenzoic acid and 2,4.6-triiodophenol.Claim 1. , the radiation-sensitive composition according to item 2 or 3. 5. The radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the iodine compound is an iodinated alkali-soluble polymer compound. 6. The radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the polymer compound is an iodinated alkali-soluble polymer compound. 7. The radiation-sensitive composition according to claim 1, wherein the iodine compound and the polymer compound are the same substance and are iodinated water-insoluble and alkali-soluble polymer compounds. a step of forming a coating film of a radiation-sensitive composition made of alkali-soluble polymer compound; a step of irradiating the coating film with radiation having a desired pattern; heating the coating film and coating the unirradiated areas with the iodine compound; A pattern forming method comprising the steps of scattering the film from the film and irradiating the coating film with oxygen-containing plasma to remove unirradiated areas. 9. The weight ratio of the organic iodine compound, quinonediazide compound and polymer compound is 0.1 to 3 to 0.05 to
9. The pattern forming method according to claim 8, wherein the amount is in the range of 2:1. 10. The pattern forming method according to claim 8 or 9, wherein the heating temperature of the coating film is a temperature equal to or higher than the sublimation temperature or boiling point of the iodine compound. 11. Claim 8, wherein the radiation is ultraviolet rays.
10. The method for forming a knot turn according to any one of Items 1 to 10.
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