JPS6275440A - 感光性組成物 - Google Patents

感光性組成物

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Publication number
JPS6275440A
JPS6275440A JP21461385A JP21461385A JPS6275440A JP S6275440 A JPS6275440 A JP S6275440A JP 21461385 A JP21461385 A JP 21461385A JP 21461385 A JP21461385 A JP 21461385A JP S6275440 A JPS6275440 A JP S6275440A
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JP
Japan
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titled composition
weight
repeating unit
photosensitive composition
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Pending
Application number
JP21461385A
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English (en)
Inventor
Shuji Hayase
修二 早瀬
Kiyonobu Onishi
大西 廉伸
Akiko Hirao
明子 平尾
Rumiko Horiguchi
堀口 留美子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to JP21461385A priority Critical patent/JPS6275440A/ja
Publication of JPS6275440A publication Critical patent/JPS6275440A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G03F7/0758Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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】 [発明の技術分野] 本発明は感光性組成物に関し、ざらに°詳しくは、半導
体素子の集積回路の製造において微細なレジストパター
ンを形成することが可能な感光性組成物に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 半導体をはじめとする多くの平板プロセスの分野におい
ては、感光性組成物が広く用いられているが、電子機器
の多機能化、高度化に伴う高密度集蹟化を図るため、パ
ターンの微細化が強く要請されている。
一般に、感光性樹脂には、光照射により現像液に対し不
溶化するネガ型と、可溶化するポジ型の2種類がある。
そして、このような感光性樹脂には、その使用の際、常
用の露光・現像の各工程が適用されることとなる。
この現象処理には、通常、リン醜ナトリウム。
水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどのアルカリ性
溶液からなる現像液を使用し、洗浄により行なわれる。
この洗浄工程により、レジスト層の形成に使用されたバ
インダーは除去されるのであるが、この場合に、バイン
ダーを構成する化合物中に含まれる水酸基の数が、ある
程度多い方が現像時における除去性がよい。
したがって、当業界では、現像工程における除去性が優
れた感光性組成物が強く望まれていた。
[発明の目的] 本発明の目的は、微細なレジストパターンを形成するこ
とが可能な感光性組成物を提供することにある。
[発明の概要] 本発明の感光′性組成物は、 (A)一般式: (式中、R1〜RIQは、その内の少なくとも 1つの
基は水酸基を表わし、かつ、その残部の基は同一であっ
ても異なっていてもよく、それぞれ、炭素原子数 1〜
10のアルキル基又はアリール基を表わし、R11は、
水素原子、メチル基を表わす、m及びnは、それぞれ、
O〜3の整数であり、かつ、 +s+nm3を満たす数
である)で示される繰り返し単位を有する有機ケイ素化
合物                       
  100 重量部(B)感光剤        5〜
100重量部からなることを特徴とするものである。
本発明の (A)成分である有機ケイ素化合物は、前記
した一般式で示される化合物であって1分子量  90
0〜25000を有する化合物である。前記した式中、
炭素原子数 1〜10のアルキル基とは、例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、□
−ブチル基、t−ブチル基、5ea−ブチル基、n−ペ
ンチル基、n−ヘキシル基、n−へブチル基、オクチル
基、ノニル基、デカニル基を意味する。また、分子量が
800未満の場合には、塗布した場合、平滑な塗膜が得
られないので好ましくない。好ましくは、800〜25
000である。さらにまた、前記した一般式で示される
化合物に含まれる水酸基の数は、通常、 1−1o個で
ある。水酸基の数が 1個未満の場合にはアルカリ溶液
に溶解せず、10個を超える場合には逆にアルカリ溶液
に対する溶解性が高くなり、レジストとした場合、未露
光部の膜減りが激しくなり、好ましくない、好ましくは
、 1〜6個である。
この有機ケイ素化合物の繰り返し単位の具体例としては
、 が挙げられる。なお、この有機ケイ素化合物は他のビニ
ル単量体との共重合体であってもよい。
本発明の (B)成分である感光剤は、一般に感光剤と
して知られているものであればいかなるものであっても
よく、例えば、アジド化合物、ナフトキノンジアジドス
ルホン酸エステル、ジアゾニウム塩が挙げられる。この
アジド化合物の具体例としては、4,4°−ジアジドカ
ルコン、2,6−ビス(4°−アジドベンザル)シクロ
ヘキサノン、2.6−ビス(4゛−アジドベンザル)−
4−メチレンシクロヘキサノン、1.3−ビス(4−ア
ジドベンザル)−2−プロパノン、1.3−ビス(4′
−アジドシンナミリデン)−2−プロパノン、4,4−
ジアジドスチルベン、4,4°−ジアジドビフェニル、
4.4−ジアジドジフェニルスルフィド、3.3′−ジ
アジドジフェニルスルフィド、4,4゛−ジアジドジフ
ェニルスルホン、3.3−ジアジドジフェニルスルホン
、4,4°−ジアジドスチルベンが挙げらる。また、特
開昭50−70105号公報、同5O−40E1213
号公報、同49−8214号公報、同48−94420
号公報、同48−94419号公報に記載された化合物
も挙げられる。さらにまた、ナフトキノンジアジド基や
ベンゾキノンジアジド基を含む化合物も挙げられる。こ
の化合物は、例えばナフトキノンジアジドスルホン酸ク
ロリドやベンゾキノンジアジドスルホン酸クロリドとヒ
ドロキシ基を有する低分子化合物や高分子化合物を弱ア
ルカリの存在下に縮合されることにより得られる。
ここで低分子化合物の例としてはハイドロキノン、レゾ
ルシン、フロログルシン、2.4−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、2,3.4− トリヒドロキシベンゾフェノ
ン、没食子酸アルキルエステル等があげられ、高分子化
合物の例としてはフェノール−ホルムアルデヒドノボラ
ック樹脂、グレゾールーホルムアルデヒドノポラック樹
脂、ポリヒドロキシスチレン等があげられる。
これらの化合物の中でも、アジド化合物が好ましい。更
に好ましくは、ナフトキノンシアシトスルホン酸エステ
ルが良い、これらは単独で又は混合系で用いられる。
この (B)成分の配合割合は、 (A)成分 100
重量部に対し、通常、5〜100重量部である。5重量
部未満の場合には、未露光部と露光部のアルカリ溶解性
の差がとれなく、きれいなパターンができず、 100
重量部を超えると塗膜にならない。
本発明の感光性組成物は、上記した各成分を、例えば、
溶剤に溶解させるなどの常用の方法を用いて容易に得る
ことができる。なお、本発明の組成物は、必要に応じて
、増感剤、染料、界面活性剤、塗膜の改質のため他のポ
リマーたとえば、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノー
ル、プロピレンオキシド−エチレンオキシド共重合体、
ポリスチレン等が配合されてもよい。
以下、本発明の組成物を用いたパターンの形成について
説明する。まず1本発明の組成物を溶剤に溶かしてから
塗布するのであるが、かかる溶剤としては格別限定され
ず、例えば、トルエン、キシレン、0−ジクロロベンゼ
ン、クロロホルム、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸セロソ
ルブ、メチルエチルケトンが挙げられる。また、塗布方
法も常法に従い行われるが、好ましくはスピンコード法
が採用される。
上記樹脂を塗布した後、乾燥するが、その乾燥条件は、
下層用樹脂の場合、通常50〜250℃好ましくは80
〜220℃で、通常0.5〜120分間、好ましくは 
1〜90分間であり、感光性シリコーン樹脂の場合1通
常50〜200℃、好ましくは80〜120℃で通常0
.5〜120分間、好ましくは 1〜60分間である。
つぎに、本発明の感光性組成物層を所定パターンのマス
クを通して露光するが、露光は常法に従い、可視・赤外
・紫外光線又は電子線等のエネルギー線を照射すること
により行われる。
しかる後、溶剤で現像する。現像時間は通常0.5〜l
O分間であり、溶剤としてはアルカリ水溶液、アセトン
等の適宜の溶剤が使用される。次に、通常50〜200
℃で0.5〜120分間乾燥する。
最後に、下層を酸素ガスプラズマ又は適宜の溶剤を用い
てエツチングすることにより所定のレジストパターンが
得られる。なお、好ましくは酸素ガスプラズマでエツチ
ングする。この場合は、通常IX IQ4〜IX IQ
−’ Tarr、Q、OI 〜IOW/dで1〜120
分間処理する。
以下に、実施例を掲げ、本発明をさらに詳しく説明する
[発明の実施例] 支直誇ユ 次式: の繰り返し単位を有する有機ケイ素化合物 [分子料=
1万、R−H,70%、R−CH3:3O%180重量
部、4−アジド−2°−メチル−4’−[8−(2−エ
トキシエチル)−N−二チルーアミノ1−α−シアノス
チルベン 20重量部をシクロヘキサノン450重量部
に溶解して本発明の感光性組成物を得た。
つぎに、シリコーンウェハー上に、ノボラック樹脂を酢
酸セロソルブに溶かした溶液を、スピナーで塗布し、 
220℃で 1時間乾燥させ下層を形成した。その厚さ
は、 2.0であった。その上に、前記により得られた
本発明の組成物をスピナーで塗布し、ホットプレート上
で90℃2分間乾燥させ、0.3μの感光塗膜を形成し
た。その後。
438nmの単色光を用いたステッパーにより露光し、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキシドの 1.5
%水溶液で45秒間現像し、レジストパターンを形成し
た0次いで、酸素ガスプラズマ(2,OX 1O−2T
orr、 0.08W/ad) テ30分間エツチング
を行なった結果、  o、e−の線幅のパターンが形成
された。
で示される繰り返し単位を有する有機ケイ素化合物 [
分子量=2万、R−H: 90%、 R−CH3:10
%] 80重量部及び2,3.4−)リヒドロキシベン
ゾキノンのナフトキノンジアジドスルホン酸・エステル
(平均導入率:2) 20重量部をシクロヘキサン45
0重量部に溶解して本発明の感光性組成物を得た。
つぎに、ポリ(p−ビニルフェノール)【丸善石油■、
商品名、マルゼン樹脂Mlで、シリコンウェハー上に、
実施例1と同様の方法で下層を形成した。その厚さは、
 1.8p1であった。その上に前記により得られた本
発明の組成物をスピナーで塗布し、ホットプレート上で
、90℃、 2分間乾燥させ、  0.5gの感光塗膜
を形成した。その後、438n腸の単色光を用いたステ
ッパーにより露光し、テトラメチルアンモニウムハイド
ロキシドの1.5%水溶液で45秒間現像し、レジスト
パターンを形成した。ついで、酸素ガスプラズマ(2,
0XlO゛2丁orr、0.08W/cn) −t’3
0分間x +7チングを行なった結果、0.8−の線幅
のパターンが形成された。
[発明の効果] 以上に詳述したとおり1本発明の感光性組成物は、微細
なレジストパターンの形成を可能とするものであり1例
え、ば、半導体素子の集積回路の製造など幅広い用途に
適用されて有用な組成物である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1〜R_1_0は、その内の少なくとも1
    つの基は水酸基を表わし、かつ、その残部の基は同一で
    あっても異なっていてもよく、それぞれ、炭素原子数1
    〜10のアルキル基又はアリール基を表わし、R_1_
    1は、水素原子、メチル基を表わす、m及びnは、それ
    ぞれ、0〜3の整数であり、かつ、m+n=3を満たす
    数である)で示される繰り返し単位を有する有機ケイ素
    化合物100重量部 (B)感光剤5〜100重量部 からなることを特徴とする感光性組成物。
JP21461385A 1985-09-30 1985-09-30 感光性組成物 Pending JPS6275440A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6370846A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Sumitomo Chem Co Ltd シリコン含有ネガ型フオトレジスト組成物
JPS6418141A (en) * 1987-07-14 1989-01-20 Fujitsu Ltd Pattern forming material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6370846A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Sumitomo Chem Co Ltd シリコン含有ネガ型フオトレジスト組成物
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