JPS62227929A - レジスト材料 - Google Patents

レジスト材料

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JPS62227929A
JPS62227929A JP7126286A JP7126286A JPS62227929A JP S62227929 A JPS62227929 A JP S62227929A JP 7126286 A JP7126286 A JP 7126286A JP 7126286 A JP7126286 A JP 7126286A JP S62227929 A JPS62227929 A JP S62227929A
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JP
Japan
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resist material
organopolysiloxane
resist
rays
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JP7126286A
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JPS6346094B2 (ja
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Yasuhiro Yoneda
泰博 米田
Kazumasa Saito
斎藤 和正
Yoko Kawasaki
陽子 川崎
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 新規なラダー型構造を有するオルガノポリシロキサン、
すなわち、シリコーン樹脂と、該シリコーン樹脂のレジ
スト材料としての使用が開示される。本発明のレジスト
材料は、電離放射線、なかんずくX線に対して高い感度
を有している。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、リソグラフィー技術、特に、半導体集積回路
、バブルメモリー素子などの製造時に微細加工を行なう
のに有用な、電子線、X線、遠紫外線、イオンビームな
どの電離放射線を用いたリソグラフィー技術に関する。
本発明は、さらに詳しく述べると、このような技術分野
において新規なラダー型構造を有するオルガノポリシロ
キサン(以下、シリコーン樹脂とも呼ぶ)と、その感電
離放射線レジスト材料としての使用に関する。
〔従来の技術〕
半導体デバイスの窩集積化が進むにつれて、リソグラフ
ィー技術において用いられるレジスト材料も日に日に改
良されている。例えば、電子線及びX線用のネガ型レジ
スト材料として、クロロメチル化ポリスチレン(CMS
) 、環化ポリイソプレン等が広く使用されている。し
かし、これらの材料は、感度及び解像性の両者を十分に
満足させるに至っていない。
最近になって、レジスト膜を二層構造となして、より満
足すべきレジストパターンを得る方法も実現されている
。しかし、このパターン形成方法のために開発された、
SNR,CMSとトリメチルシリルスチレンの共重合体
等のレジスト材料も、感度が未だ十分ではない。特にX
線リソグラフィーに使用するとなると、レジスト材料の
感度は従来のレジスト材料のそれのほぼ2倍以上である
ことが必要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、上述のような従来の技術の欠点を解消
すること、換言すると、電離放射線、特にX線に高い感
度を有するレジスト材料を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、上述の目的を達成すべく研究していく過
程で、ラダー型構造を有するポリメチルシルセスキオキ
サンやポリビニルシルセスキオキサンが特に電子線に対
して高感度である点に着目し、さらに研究を続けた結果
、新規な次の構造式(I)により表わされるオルガノポ
リシロキサンを見い出した。
R9 上式において、 R1は、  C5Hz+**++例えば−CH,。
CzHs 、  C3H? ;  C−Hz□12例え
ばCH−CHz  、   CHz   CH= CH
t  ;又は−C6H,であり、 R2は、−CsHkCff L (k +1=’1m十
l。
m>2)、例えば−C2H4C7!、  CzHbCl
CHCx−CH,Cβ、−CH,−CHCl−CH2C
1であり、 mは、1〜5の整数を表わし、 そして nは、5,000〜200,000の分子ffi(Mw
)を与えるのに必要な重合度を表わす。
さらに、上記式(I)のオルガノポリシロキサンは、感
電離放射線のレジスト材料として、特に感X線(P d
 Lα線、M o Lα線等)のレジスト材料として有
用であることも、研究の結果として判明した。本発明の
レジスト材料は、判明したところによると、二N構造レ
ジスト膜の上層として有利に使用することができる。こ
の二層構造のレジスト膜は、例えば次のようにしてパタ
ーン形成に供することができる: 電離放射線の像パターンを照射して上層レジスト薄膜に
前記像パターンに対応する潜像を形成させ、 前記潜像を現像液で現像して上層レジストパターンを得
、そして必要に応じてリンスを行ない、前記上層レジス
トパターンをマスクとしてプラズマ処理を行ない、前記
上層レジストパターンをその下方の下層レジストm膜に
転写する。
上記した一連の工程は、この技術分野において一般的に
用いられている技法を使用して実施することができ、し
たがって、ここでの詳しい説明を省略する。
本発明によれば、ビニルシルセスキオキサン、了り−ル
シルセスキオキサン、あるいはメチル−ビニル、メチル
ーア+/−ル共存シルセスキオキサンを合成した後、塩
素ガス等のハロゲン化剤により不飽和結合をハロゲン化
してラダー型シリコーン樹脂にハロゲン原子を導入し、
よって、本発明の前代(I)のシリコーン樹脂を製造す
ることができる。このM遣方法は、次のような従来の製
造方法の欠点を含まないという点で注目に値する:従来
の製造方法としては、ポリフェニルシルセスキオキサン
をクロロメチル化する方法、ハロゲン化アルキルトリク
ロロ(アルコキシ)シランを縮重合して重合体となす方
法がある。しかし、前者の、ポリフェニルシルセスキオ
キサンをクロロメチル化する方法の場合、たとえクロロ
メチル化が可能であるとしても、炭素(C)、硫黄(S
)、酸素(0)に対する塩素(C1)の原子数の増加し
ないため、X線の吸収係数はさほど大きくならない。一
方、後者の方法の場合、硅素(Si)原子に付加するク
ロロメチル基、クロロエチル基等は反応性が高く、ゲル
化し易いという問題を伴なう。ゲル化の防止のためにア
ルキル鎖の長い七ツマを使用するとすると、今度は高分
子量化が実施不可能となる。
〔実施例〕
■−土」四里■二 100mfのメチルイソブチルケトン(旧BK)に18
m1のトリエチルアミンを添加して混合し、さらにこの
混合物に30gのビニルトリクロルシランを混合してか
ら一50℃に冷却した。得られた混合物に18mjl!
の水を添加した後、溶液の温度を徐々に室温まで戻した
。次いで、窒素ガスでバブリングを行いながら、反応液
温度を100℃まで上昇させ、そのま510時間にわた
って重縮合させた。形成された旧BKJ’iを採取し、
これに30gのトリメチルクロルシランを添加した。6
0℃で1時間にわたって反応させて未反応ヒドロキシル
基をシリル化した。この反応液を500m/の水で4.
5回洗浄した後、アセトニトリルを加え、生成した樹脂
の沈澱を回収した。回収した樹脂を再び50mlの旧B
Kに溶解し、これに塩素ガスを一昼夜パブリングしてビ
ニル基の塩素化を行った。
この塩素化の後、樹脂の沈澱をアセトニトリルを加えて
生成させ、回収し、ベンゼンに溶解し、そして凍結乾燥
した。得られた樹脂を気相クロマトグラフィーにより分
析したところ、次の構造を有すルコトlJ’GTIL’
2すhり: Mw= 1.OX I O’ 。
M W / M n = 1.8゜ 前記例1に記載の手法を繰り返した。但し、本例の場合
、30gのビニルトリクロルシランの代りに、10gの
メチルトリクロルシランと20gのビニルトリクロルシ
ランの混合物を使用し、また、回収した樹脂の塩素化の
ため、その6gを5 QmI!のベンゼンに溶解し、1
gの過酸化ベンゾイル及び5gのN−クロロコハク酸イ
ミドを添加し、環流温度で10時間にわたって反応させ
た。
得られた樹脂を気相クロマトグラフィーにより分析した
ところ、次の構造を有することが確認された: Mw=
 7 x I O’ 、 Mw/Mw= 1.6゜前記
例1の樹脂をジイソブチルケトン(DiBK)に溶解し
て得た??I液をシリコン基板上にスピンコードし、1
00℃で30分間にわたってプリベークした。次いで、
形成されたレジスト膜にPdLα線(波長λ=4.37
人)を像状に照射した。この時、管電圧は15kV、管
電流は100mAであった。
像露光後の試料をMIBKに60秒間にわたって浸漬し
て現像した後、イソプロパツール(、IPA)に30秒
間浸漬してリンス処理した。本例のレジストの感度は7
0 m J /cI+!であった。
例4 前記例2の樹脂を用いて前記例3の手法を繰り返した。
本例のレジストの感度は120mJ/cnであった。
添付の第1a図〜第1d図に断面で示されるような順序
で本例を実施した。
シリコン基板I上に米国シラプレー社製のレジスト:マ
イクロポジット1350をスピンコードし、200℃で
1時間にわたって熱処理した。膜厚2.0μmの下層レ
ジスト膜2が得られた。次いで、形成された下層レジス
ト膜2上に、前記例1のレジストをスピンコードし、1
00℃で30分間にわたってプリベークした。上層レジ
スト膜3の膜厚は0.2μmであった。第1a図は、こ
のようにして得られた二層レジスト膜付のシリコン基板
の略示断面図である。
次いで、得られた二層レジスト膜付のシリコン基板をP
dLα線露光装置に収容し、膜厚3μmのポリイミドメ
ンプラン上に厚さ0.8μmのTaパターンを有するマ
スク(図示せず)を介してコンタクト露光を行なった(
第1b図)。図中の3aは露光域、3bは未露光域であ
る。
次いで、露光後のシリコン基板をDiBK浴に60秒間
にわたって浸漬することにより現像し、さらにIPAに
30秒間浸漬してリンス処理した。第1c図に示される
ように、露光域の上層レジスト膜3aのみが上層レジス
トパターンとして下層レジスト膜2上に残留した。
次いで、現像後のシリコン基板を平行平板型ドライエツ
チング装置に収容し、残留せる上層レジスト膜3aをマ
スクとしてかつカーボンターゲットを用いて、酸素プラ
ズマ(ガス圧力2Pa、印加電圧0.22 W / c
tA )にて15分間のプラズマエツチングを行なった
。このエツチングの結果、第1d図に示されるように、
上層レジストパターン3aがそのま\下層レジスト膜(
平坦化7g)2aに転写された。
本例の場合、0.5μmのライン&スペースパターンが
解像された。
〔発明の効果〕
本発明によれば、電離放射線、なかんずくX線に対して
高い感度を有するレジストが提供される。
このレジストは、高感度に加えて、高解像性をも保有し
ている。
【図面の簡単な説明】
第1a図、第1b図、第1c図及び第1d図は、それぞ
れ、本発明のレジスト材料を使用したパターン形成方法
の一例を順を追って示した略示断面図である。 図中、lはシリコン基板、2は下層レジスト膜、そして
3は上層レジスト膜である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次の構造式( I )により表わされるオルガノポリ
    シロキサン。 視( I ) (上式において、 R_1は−C_mH_2_m_+_1、−C_mH_2
    _m_−_1又は−C_6H_5であり、 R_2は−C_mH_KCl_L(_k+_L=2_m
    +1、_m≧2)であり、 mは1〜5の整数を表わし、 そして nは重合度を表わす。) 2、次の構造式( I )により表わされるオルガノポリ
    シロキサン: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (上式において、 R_1は−C_mH_2_m_+_1、−C_mH_2
    _m_−_1又は−C_6H_5であり、 R_2は−C_mH_KCl_L(_k+_L=2_m
    +1、_m≧2)であり、 mは1〜5の整数を表わし、 そして nは重合度を表わす)からなるレジスト材料。 3、二層構造レジスト膜の上層として用いられる、特許
    請求の範囲第2項に記載のレジスト材料。 4、感電離放射線である、特許請求の範囲第2項又は第
    3項に記載のレジスト材料。 5、電離放射線がX線である、特許請求の範囲第4項に
    記載のレジスト材料。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01123229A (ja) * 1987-11-09 1989-05-16 Toray Silicone Co Ltd パターン形成用材料およびパターン形成方法
JPH01221384A (ja) * 1988-02-29 1989-09-04 Fujitsu Ltd シリコーン化合物
JPH02163744A (ja) * 1988-12-19 1990-06-25 Fujitsu Ltd レジストパターンの形成方法
JPH0873593A (ja) * 1994-09-08 1996-03-19 Showa Denko Kk ポリオルガノシロキサン及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859222A (ja) * 1981-10-03 1983-04-08 Japan Synthetic Rubber Co Ltd オルガノポリシルセスキオキサン及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859222A (ja) * 1981-10-03 1983-04-08 Japan Synthetic Rubber Co Ltd オルガノポリシルセスキオキサン及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01123229A (ja) * 1987-11-09 1989-05-16 Toray Silicone Co Ltd パターン形成用材料およびパターン形成方法
JPH01221384A (ja) * 1988-02-29 1989-09-04 Fujitsu Ltd シリコーン化合物
JPH02163744A (ja) * 1988-12-19 1990-06-25 Fujitsu Ltd レジストパターンの形成方法
JPH0873593A (ja) * 1994-09-08 1996-03-19 Showa Denko Kk ポリオルガノシロキサン及びその製造方法

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