JPH01292012A - Resist comprising styrene polymer - Google Patents
Resist comprising styrene polymerInfo
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- JPH01292012A JPH01292012A JP12199188A JP12199188A JPH01292012A JP H01292012 A JPH01292012 A JP H01292012A JP 12199188 A JP12199188 A JP 12199188A JP 12199188 A JP12199188 A JP 12199188A JP H01292012 A JPH01292012 A JP H01292012A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ケイ素原子を有するスチレン系重合体を成分
とするレジストに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a resist comprising a styrenic polymer having silicon atoms.
従来の技術
従来、ネガ型のフォトレジストとしてハ、環化ゴムにビ
スアジドを配合したものが用いられている。しかし、こ
のものは現像時に膨潤したり、解像度が充分でなく、又
耐ドライエツチング注を欠けるという問題がめる。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, as a negative photoresist, a mixture of cyclized rubber and bisazide has been used. However, this material has problems such as swelling during development, insufficient resolution, and lack of dry etching resistance.
ケイ素原子を宮むレジストは、二層レジストの上層とし
て用いられ、これ迄も特開昭59−15419号や同6
0−205609号公報に記載されているように種々の
試みがな嘔れているが、性能的には充分とは言えない。A resist containing silicon atoms is used as the upper layer of a two-layer resist, and has been used in Japanese Patent Application Laid-open Nos. 59-15419 and 6
Various attempts have been made, as described in Japanese Patent No. 0-205609, but the performance is not sufficient.
レジスト材等の感光性尚分子においては、ケイ素含有簸
が多い程、耐酸素プラズマ性に優れることが知られてい
る。It is known that in photosensitive molecules such as resist materials, the more silicon-containing particles there are, the better the oxygen plasma resistance will be.
ケイ°素含有歓を尚めた感元注スチレン糸重合体として
は、例えば、α−メチルスチレンにジシリル基を導入し
たモノマーを合成し、次いでこの七ツマ−を重合し九ス
チレン系重合体が知られている(高分子学会予稿集、5
5号、 NO,8゜2566頁)が、この重合体を製造
する方法においては、該七ツマ−を合成する方法が複雑
である。As a styrene thread polymer with improved silicon content, for example, a monomer in which a disilyl group is introduced into α-methylstyrene is synthesized, and then this 7-mer is polymerized to obtain a 9-styrene polymer. known (Proceedings of the Society of Polymer Science and Technology, 5
5, No. 8, p. 2566), the method for producing this polymer is complicated.
発明が解決しようとする課題
本発明は、 j9[度及び耐rR素リアクティブイオン
エツチング性に優れたレジストを提供することを目的と
する。Problems to be Solved by the Invention It is an object of the present invention to provide a resist that is excellent in j9 degree and resistance to reactive ion etching.
課題を解決するための手段
本発明者らは鋭意研究を行った結果、ポリ(バラメチル
スチレン)t−リチオ化し、次いでジシリル基及びアル
ケニルシリル基を導入して得た重合体が、本発明の目的
を達成し得ることを見出して、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive research, the present inventors found that a polymer obtained by t-lithiation of poly(baramethylstyrene) and then introducing a disilyl group and an alkenylsilyl group was obtained according to the present invention. The present invention was completed after discovering that the object could be achieved.
発明の要旨 すなわち、本発明は。Summary of the invention That is, the present invention.
下le囚%(ロ)及び(C)の繰シ返し単位の結合から
なるスチレン系重合体を成分とするレジスト−四
(B) (CJ〔但し R
1へRhは同一か異なる炭素数1〜6個のアルキル基、
R・ R7及びR1は同じか異なる炭素数1〜6個のア
ルキル基又は炭素a2〜6個のアルケニル基で6り4R
’#R’及びR−の少なくとも一個がアルケニル基であ
り、A/B/C(モル%)=1〜70/1〜60/1〜
40でおる。〕を敦旨とする@
本発明に係るスチレン系重合体は%@記の(6)。Resist containing as a component a styrene polymer consisting of a bond of repeating units (B) and (C)
(B) (CJ [However, R
1.Rh is the same or different alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R・R7 and R1 are the same or different alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms;
At least one of '#R' and R- is an alkenyl group, A/B/C (mol%) = 1-70/1-60/1-
I'm 40. ] The styrenic polymer according to the present invention is %@ (6).
(ロ)及び(C)の繰り返し単位がランダムに結合した
ものでめシ、その割合は前ルビの通りでおるが、特に囚
1〜30モル慢、(ロ)30〜60モルチ、(C)10
〜40モル%のものが望ましい。The repeating units of (B) and (C) are randomly combined, and the proportions are as shown in the previous ruby, but in particular, 1 to 30 molar units, (2) 30 to 60 molar units, (C) 10
~40 mol% is desirable.
このスチレン系重合体は、数千〜数百万0重量平均分子
量を持ち、かつ重量平均分子量(h)/数平均分子量(
in)=2.0以下の分子量分布を持つが、特にlaw
= 1万〜50万、My/Mn諺tO〜1.5のもの
が望ましい。This styrenic polymer has a weight average molecular weight of several thousand to several million 0, and has a weight average molecular weight (h)/number average molecular weight (
in) = 2.0 or less, but especially law
= 10,000 to 500,000, preferably My/Mn tO to 1.5.
スチレン系重合体の製造法
スチレン系重合体は、バラメチルスチレン(以下、PM
8という。)重合体(ポリPM8)を、有機リテクム化
合物と反応せしめ、ポリ2閂s中のパラメチル基を部分
的にリチオ化し、次いで式RIR”R”81R4R’8
1X (但し、R1〜R易は同一か異なる炭素a1〜6
個のアルキル基であり。Method for producing styrenic polymers Styrenic polymers are made of polymethylstyrene (hereinafter referred to as PM
It's called 8. ) polymer (polyPM8) was reacted with an organic lithium compound to partially lithiate the para-methyl groups in the poly2 bar s, and then the formula RIR"R"81R4R'8
1X (However, R1 to R are the same or different carbons a1 to 6
number of alkyl groups.
Xはハロゲン原子を示す。〕のケイ素化合物lと反応さ
せ、更に有機リチウム化合物と反応させた後、弐R@R
7シ81x〔但し、R・〜R1は同じか異なる炭素数1
〜6個のアルキル基又は炭素数2〜6個のアルケニル基
であり、R・〜R8の少なくとも一個がアルケニル基で
ろる。又、又はハロゲン原子である。〕のケイ素化合物
■と反応させることによって製造することができるが、
ポリPMSを有機リチウム化合物と反応させたt&、ケ
イ素化合物lとケイ素化合物…を同時に反応させてJ1
1!遺してもよい。又、この有機リチウム化合物→ケイ
素化合物I→有機すテクム化合物→ケイ素化合物田、又
は有機リテクム化合物→ケイ素化合物1/ケイ素化合物
Uの反応サイクルを、更に一同以上行うこともできる。X represents a halogen atom. ] After reacting with silicon compound l and further reacting with organolithium compound, 2R@R
7shi81x [However, R・~R1 have the same or different carbon number 1
~6 alkyl groups or alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and at least one of R.~R8 is an alkenyl group. Alternatively, it is a halogen atom. ] can be produced by reacting with silicon compound ■,
J1 is obtained by simultaneously reacting polyPMS with an organolithium compound, and simultaneously reacting a silicon compound l with a silicon compound...
1! You may leave it behind. Further, this reaction cycle of organolithium compound→silicon compound I→organostechum compound→silicon compound or organic lithium compound→silicon compound 1/silicon compound U can be further carried out one or more times.
場合によっては、ケイ素化合物1とケイ素化合物思の反
応順序を逆にしてもよい。In some cases, the reaction order of silicon compound 1 and silicon compound 2 may be reversed.
スチレン系重合体を製造する際に用いられる各化合物に
ついて説明する。Each compound used in producing the styrenic polymer will be explained.
■ ポリPM8
ボ!JPMSは、PM8を、通常のラジカル重合或いは
リビング1合することにより製造することができるが、
特にリビング重合にょ9得られたポリPM8が、狭い分
子量分布を持つので望ましい。■ Poly PM8 Bo! JPMS can be produced by normal radical polymerization or living polymerization of PM8, but
In particular, polyPM8 obtained by living polymerization is desirable because it has a narrow molecular weight distribution.
リビング重合は、ステリルアニオンを形成させる開始剤
4flIえはn−ブチルリチウム、濠−ブチルリチウム
等のN機すチウム化合物の存在下で行なわれる。又、リ
ビング重合は、溶媒の存在下で行うことができる溶媒と
しては、該開始剤や発生するアニオンに不活性なヘキサ
ン。The living polymerization is carried out in the presence of an initiator, 4flI, or an N-stium compound such as n-butyllithium or moat-butyllithium, which forms a steryl anion. Living polymerization can be carried out in the presence of a solvent, such as hexane, which is inert to the initiator and generated anions.
ヘプタ/、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の炭化水素類、ジエチルエーテル、ジ
プチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の
エーテル類が挙げられる。Examples include hydrocarbons such as heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, and xylene, and ethers such as diethyl ether, diptyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane.
リビング重合は、PM8を一80℃〜+50℃の温度で
(L5〜50時間反応させることによって行なわれる。Living polymerization is carried out by reacting PM8 at a temperature of -80° C. to +50° C. (L5 to 50 hours).
かくすることにより、数千〜数百万、望ましくは1万〜
50万0重量平均分子重、MW / Mnが2.0未満
、望ましくはtO〜t5のポリPM8が得られる。By doing this, thousands to millions, preferably 10,000 to
A polyPM8 is obtained with a weight average molecular weight of 500,000 and a MW/Mn of less than 2.0, preferably between tO and t5.
■ 有機リチウム化合物
有機リチウム化合物は、一般式RLi で表わ畑れる
0具体的には4Rが炭素数1〜12個のアルキル基の化
合物が挙げられ、代表的な化合物としては、メチルリチ
ウム、エチルリチウム。■Organolithium compounds Organolithium compounds are represented by the general formula RLi.Specifically, examples include compounds in which 4R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.Representative examples include methyllithium, ethyl lithium.
n−ブチルリチウム%気−プチルリテクムへtert−
ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、 tert
−ペンチルリチウム、ヘキシリリテウム、オクチルリチ
ウム、トデシルリテ9ム等であるが、特にブチルリチウ
ムが望ましい。n-butyl lithium % gas-butyl lithium tert-
butyl lithium, n-pentyl lithium, tert
-Pentyllithium, hexylylithium, octyllithium, todecyllithium, etc., but butyllithium is particularly preferred.
■ ケイ素化合物l
ケイ素化合vJ1は、前記の式で表わされるが、R1,
、= piは望ましくはメチル、エチル、n−プロピル
%n−ブチル基であシ、特にR1〜Hmの総てがメチル
基が望ましい。Xは塩素原子が望ましい。■ Silicon compound l The silicon compound vJ1 is represented by the above formula, and R1,
, = pi is preferably a methyl, ethyl, n-propyl% n-butyl group, and particularly preferably all of R1 to Hm are methyl groups. X is preferably a chlorine atom.
■ ケイ素化合物韮
ケイ素化合物nは、前記の式で表わされるが、式におい
てH%、 RT、 R1がアルキル基の場合、望ましく
はメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル基でめり
、待にメチル、エチル基が望ましい0又 p、@、
H?、 R1がアルケニル基の場合、望ましくは、ビ
ニル、アリル、プロペニル、インプロペニル、ブテニル
基でろυ、特にビニル、アリル基が望ましい。Xは塩素
原子が望ましい。(2) Silicon compound The silicon compound n is represented by the above formula, and when H%, RT, and R1 in the formula are alkyl groups, it is preferably a methyl, ethyl, n-propyl, or n-butyl group. Methyl and ethyl groups are preferable for p, @,
H? , When R1 is an alkenyl group, it is preferably a vinyl, allyl, propenyl, impropenyl or butenyl group, particularly a vinyl or allyl group. X is preferably a chlorine atom.
ボlJPM8と有機リチウム化合物との反応ポリFMS
と有機リチウム化合物との反応は、有機リチウム化合物
に対して不活性な溶媒中で行うことができる。用い得る
溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロ
ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素
類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類が挙げられる。反
応は、これらの溶媒にポリPMBを溶解若しくは溶媒で
膨潤させ、有機リチウム化合物を作用させる。この際、
有機リチウム化合物の反応性を高めるような成分1例え
ばアミン類を用いることができる。用い得るアミンとし
ては%N、 N、 N: N’−テトラメチルエチレン
ジアミンが望ましい。Reaction polyFMS of BolJPM8 and organolithium compound
The reaction between the organic lithium compound and the organic lithium compound can be carried out in a solvent that is inert to the organic lithium compound. Examples of solvents that can be used include hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, and xylene, and ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane. In the reaction, polyPMB is dissolved in or swollen with these solvents, and an organic lithium compound is allowed to act on the polyPMB. On this occasion,
Component 1 that increases the reactivity of the organolithium compound, such as amines, can be used. The amine that can be used is preferably %N, N, N: N'-tetramethylethylenediamine.
反応温度は、−70℃から各溶媒の沸点温度迄自由に設
定することができるが、高いリチオ化率を効率よく達成
するためには、室温以上の@度が望ましい0又、有機リ
チウム化合物の使用量は、任意に設定することかで@、
リチオ化率は50ユニットモルチ以下の範囲で任意に調
節できる。アミン類は有機リチウム化合物と当1に出い
ればよいが、過剰量陶いてもよい。反応時間は、反応@
度によっても異なるが、通常α1〜100時間でるり、
反応時間を長くすることによって、リチオ化率を高める
ことができる。The reaction temperature can be freely set from -70°C to the boiling point temperature of each solvent, but in order to efficiently achieve a high lithiation rate, a temperature above room temperature is desirable. The usage amount can be set arbitrarily.
The lithiation rate can be arbitrarily adjusted within a range of 50 units molti or less. The amines may be used in the same amount as the organolithium compound, but may be used in excess. The reaction time is the reaction@
It varies depending on the degree, but usually α1 to 100 hours,
By lengthening the reaction time, the lithiation rate can be increased.
このようにして調製されたりチオ化ポリPM8は1反応
性が高く、全気中との水分とも反応してしまう九め、分
離せずに、後続の反応に用いるのが望ましい。Since the thiolated polyPM8 prepared in this way has high reactivity and reacts with all the air and moisture, it is desirable to use it in the subsequent reaction without separating it.
リチオ化ボ!JPMSとケイ素化合物lとの反応は、リ
チオ化ボIJ PM8の存在する前段の反応系に、直接
ケイ素化合物lを添加して接触きせることによって達成
される。ケイ素化合物lは、前段で用いた有機リチウム
化合物に対して通常1〜100Wrモル、好筐しくは1
〜10倍モル用いられる。反応は一50℃〜+150℃
、好ましくは0〜50℃で(11〜100時間、好まし
くは[L5−20時間行なわれる。Lithio-bo! The reaction between JPMS and the silicon compound 1 is achieved by directly adding the silicon compound 1 to the first stage reaction system in which the lithiated product IJ PM8 is present and bringing them into contact. The silicon compound l is usually 1 to 100 Wr mol, preferably 1 mol, relative to the organolithium compound used in the previous stage.
~10 times the molar amount is used. The reaction is -50℃ to +150℃
, preferably at 0 to 50° C. (11 to 100 hours, preferably [L5 to 20 hours).
かくすることにより、ジシリル化ポリPM8は得られる
が、次の反応に供される前に、反応系から分離してもよ
い。Although disilylated polyPM8 is obtained in this manner, it may be separated from the reaction system before being subjected to the next reaction.
ジシリル化ポリPM8と有機リブラム化合物及びそれに
続くケイ素化合物…との反応は、前記のポリPM8と有
機リチウム化合物、及びそれに続くケイ素化合物lとの
反応の場合と同様にして行えばよい。The reaction between the disilylated polyPM8, the organolibram compound, and the subsequent silicon compound may be carried out in the same manner as the reaction between the polyPM8, the organolithium compound, and the subsequent silicon compound 1 described above.
又、ボIJPM8と有機リチウム化合物を反応し次後、
ケイ素化合物lとケイ素化合物…を同時に反応場せる場
合も、前記の方法に準じて行えばよい。In addition, after reacting BoIJPM8 with an organic lithium compound,
Even when the silicon compound 1 and the silicon compound .
上記のようにして生成したポリマーは、水、希塩識等で
洗浄するのが望ましく、又再沈澱等によp精裏するのが
望ましい。The polymer produced as described above is desirably washed with water, dilute salt, etc., and is desirably purified by reprecipitation or the like.
上記のようにして得られたスチレン系重合体の繰フ返し
単位(J3)のR”%R’は、ケイ素化合物1の場合と
同一でおる。すなわち Hl 、 R1はC1〜C4の
アルキル基が望−!L<%%にメチル、エチル基が望ま
しい。R''%R' of the repeating unit (J3) of the styrenic polymer obtained as described above is the same as in the case of silicon compound 1. That is, Hl and R1 are C1 to C4 alkyl groups. Preferably, methyl and ethyl groups are preferred when L<%%.
又、繰り返し単位(C)のR’、 R’、 R”はケイ
素化合物…の場合と同一である。すなわち%R6〜R1
1の少なくとも一イ固はアルケニル基である。R・。Further, R', R', R'' of the repeating unit (C) are the same as in the case of the silicon compound. That is, %R6 to R1
At least one of 1 is an alkenyl group. R.
R7又はR1がアルキル基の場合%01% C,のアル
キル基が望ましく、特にメチル、エチル基か望ましい。When R7 or R1 is an alkyl group, an alkyl group of %01%C is preferable, and a methyl or ethyl group is particularly preferable.
又、アルケニル基の場合、C!〜C4のアルケニル基が
望ましく、特にビニル、アリル基が望ましい〇
本発明に係るスチレン系重合体において練り返し単位四
s (’)% (c)の組成は前記割合の範囲で、用い
る有機リチウム化合物の重や反応条件により任意に設定
できるが、原料ポリマーに対し。Moreover, in the case of an alkenyl group, C! ~C4 alkenyl groups are desirable, and vinyl and allyl groups are particularly desirable. In the styrenic polymer according to the present invention, the composition of the recycle unit 4s(')% (c) is within the above ratio range, and the organic lithium compound used is It can be set arbitrarily depending on the weight and reaction conditions of the raw material polymer.
過4A量の有機リブラム化合物を用いても、−回のリチ
ウム化反応ではりチオ化率は原料ポリマーの50ユニツ
トそルチを越えることはない〇リチオ化ポリPMBとケ
イ素化合物との反応においては、前段のリチオ化反応の
際に用いた有機リチウム化合物に対して当蓋以上のケイ
素化合物を反応させればよい。したがって−撞類のケイ
素化合物を反応させる場合には尋人されるシリル基は前
段のリチオ化効率に依存する。また二種類のケイ素化合
物を同時に反応させる場合には必要に応じて二種類のケ
イ素化合物の組成を変化させれば、Il!rIRのリチ
オ化効率の範囲内で生成ポリマーの組成を変化させるこ
とができる。Even if an excess of 4A of the organolibram compound is used, the thiolation rate will not exceed 50 units of the raw material polymer in one lithiation reaction. In the reaction between lithiated polyPMB and a silicon compound, The organolithium compound used in the previous lithiation reaction may be reacted with a silicon compound in an amount equal to or more than that of the organic lithium compound. Therefore, in the case of reacting a silicon compound of the group, the number of silyl groups to be reacted depends on the efficiency of lithiation in the previous step. In addition, when two types of silicon compounds are reacted simultaneously, if the composition of the two types of silicon compounds is changed as necessary, Il! The composition of the resulting polymer can be varied within the range of rIR lithiation efficiency.
本発明のレジストは、上MQのようにして得られた重合
体を成分とするが、該重合体に感光性架橋剤を組み合せ
て用いて組成物とすることも可能でめる。The resist of the present invention contains the polymer obtained as in the above MQ as a component, but it is also possible to form a composition by using the polymer in combination with a photosensitive crosslinking agent.
用いられる感光性架橋剤としては、ビスアジド化合物が
挙げられる。例えば、4,4′−ジアジドカルコン、2
.6−ジー(4′−アジドベンザル)シクロヘキサノン
、2,6−ジー(4″−アジドベンザル)4−メチルシ
クロヘキサノン、2.6−ジー(4′−アジドシンナミ
リデン)4−ハイドロオキシシクロヘキサノン等が挙げ
られるが、これらのうちでは2.6−ジー(4゛−アジ
ドベンザル)4−メチルシクロヘキサノンが好ましい。Examples of the photosensitive crosslinking agent used include bisazide compounds. For example, 4,4'-diazide chalcone, 2
.. Examples include 6-di(4'-azidobenzal)cyclohexanone, 2,6-di(4''-azidobenzal)4-methylcyclohexanone, 2,6-di(4'-azidocinnamylidene)4-hydroxycyclohexanone, etc. However, among these, 2,6-di(4'-azidobenzal)4-methylcyclohexanone is preferred.
該組成物中に占める感光性架橋剤の割合は、1〜10]
[1i%が好ましい。感光性架橋剤の含量が1重量−未
満では、倫かけ構造を形成し不溶化することが不十分と
なシ、一方1ON重−を越える多紘ではそれ以上の効果
がなく不経済でろ9、又露光前に架橋が発生する等好ま
しくない。The proportion of the photosensitive crosslinking agent in the composition is 1 to 10]
[1i% is preferred. If the content of the photosensitive crosslinking agent is less than 1 weight, it will not be sufficient to form a crosslinking structure and insolubilize it, while if it exceeds 1 weight, there will be no further effect and it will be uneconomical9. This is undesirable because crosslinking occurs before exposure.
該組成物の調製は、スチレン系重合体及び感光性架橋剤
を溶媒中に浴解させた後に溶媒を除去するか%あるいは
浴1s溶液として直接に使用することもできる0両者を
浴解させる際に用いられるlv媒としては、符に制限さ
れないが、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン
、モノクロルトルエン等のハロゲン化芳香族炭化水素等
が使用できる。The composition can be prepared by dissolving the styrenic polymer and the photosensitive cross-linking agent in a solvent and then removing the solvent, or by dissolving both in a bath. The lv medium to be used is not limited to, but for example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and halogenated aromatic hydrocarbons such as monochlorobenzene, dichlorobenzene, and monochlorotoluene can be used.
このようにして得られたスチレン系重合体及び該組成物
を半導体素子製造時のレジストとして使用する場合には
、一般に行なわれているスピンナーコーティング法を用
いることができる。When the styrenic polymer and composition thus obtained are used as a resist in the production of semiconductor devices, a commonly used spinner coating method can be used.
本発明に係る重合体及び該組成物を前記の浴媒に#解し
、所望の根度とした浴敵金用いて。The polymer and the composition according to the present invention are dissolved in the above-mentioned bath medium, and the bath medium is used to obtain a desired consistency.
通常用いられる基板上に、スピンコードを行えば、基板
上に均一なレジスト層が形成場れる。By performing spin coding on a commonly used substrate, a uniform resist layer can be formed on the substrate.
レジスト層fi、、通常α2〜toμmでめる。このレ
ジスト層は、通常プリベークされ、その条件は一般的に
90〜150℃で(L1〜1時間である。勿論減圧下で
よシ低はで行ってもよい。The resist layer fi is usually formed with a thickness of α2 to μm. This resist layer is usually prebaked, and the conditions are generally 90 to 150°C (L1 to 1 hour).Of course, it may also be prebaked under reduced pressure.
次いで、電子線−xis遠紫外線、紫外線等の照射によ
り、パターンを焼付は九後、通常用いられる現像液によ
り現像し、必要に応じて更にボストベークすれば、シャ
ープなネガ型パターンを得ること示できる。Next, the pattern is baked by irradiation with electron beam-xis far ultraviolet rays, ultraviolet rays, etc. After 9 days, it is developed with a commonly used developer, and if necessary, further post-baking is performed to obtain a sharp negative pattern. .
発明の効果
本発明のレジストは、多くのケイ素原子を有し、光に対
して高感度であると共に、高解像度が得られる。Effects of the Invention The resist of the present invention has many silicon atoms, is highly sensitive to light, and can provide high resolution.
実N劉 以下2本発明を実施例により詳細に説明する。Real N Liu The present invention will be explained in detail below using two examples.
なお、重合体の同定は下記の機器にて行った。In addition, the identification of the polymer was performed using the following equipment.
IHNMR:試料をCDC2,−)20重t%溶aとし
。IHNMR: The sample was CDC2,-) 20wt% dissolved a.
Varian a’JI E M 560 A ’11
k (60MHss)で測定0測定条件;20℃
実施例1
ポリPM8の合成
窒素置換したフラスコに、蒸貿したテトラヒドロフラン
1,00011tを入れ、ドライアイス−メタノール浴
で冷却した。このフラスコに、n−ブチルリチウム五1
ミリモル及びPM8100−を加え、攪拌により東金を
開始し友。−78℃で2時間重合を行った後、イングロ
バノール5−を加えて、蔦合を停止した。反応溶液をテ
トラヒドロフランにより2倍に希釈し、大雪のメタノー
ル中に注ぎ入れ、ポリP M 889.7 tを析出さ
せ友。GPC分析したところ、 nw=五45 x 1
0’、 Mw/ Mn= t 07でろった。Varian a'JI E M 560 A '11
Measured at k (60 MHss) 0 Measurement conditions: 20°C Example 1 Synthesis of poly PM8 1,00011 t of distilled tetrahydrofuran was placed in a nitrogen-substituted flask and cooled in a dry ice-methanol bath. In this flask, add 51 n-butyllithium
Add mmol and PM8100-, and start stirring by stirring. After polymerizing at -78°C for 2 hours, inbanol 5- was added to stop the polymerization. The reaction solution was diluted twice with tetrahydrofuran and poured into heavy methanol to precipitate polyP M 889.7t. According to GPC analysis, nw=545 x 1
0', Mw/Mn=t07.
ペンタメチルジシリル基の尋人
輩索tIIt換したフラスコに、上記で得られたポリP
M81αOfとシクロヘキサン200m’i入れ、ボ!
JPM’8を俗解すると共に、オイルバスによフ50℃
にフロ熱した。n−ブチルリチウム60ミリモルとN、
N、N: N’−ナト2メチルエチレンジアミン(T
MEDA)60ミリモルをフロえ。The polyP obtained above was added to the flask in which the pentamethyldisilyl group had been replaced with tIIt.
Add M81αOf and 200 m'i of cyclohexane, and Bo!
Understand JPM'8 and take an oil bath at 50℃.
It was hot. 60 mmol of n-butyllithium and N,
N, N: N'-nato2methylethylenediamine (T
Float 60 mmol of MEDA).
50℃で2時間反応させた後、水浴で冷却し。After reacting at 50°C for 2 hours, it was cooled in a water bath.
ペンタメテルクロルジシ2ン124ミリそルを加え、室
龜で2時間反応させた。反応液を水洗した後、メタノー
ル中に注ぎ入れ′、白色のポリマー12.5Fを析出さ
せた。124 milliliters of pentamethylchloride was added, and the mixture was allowed to react in a chamber for 2 hours. After washing the reaction solution with water, it was poured into methanol to precipitate white polymer 12.5F.
’HNMR分析したところ一ペンタメ゛チル□ジシリル
基の存在が確認され、積分比からペンタメチルシシリル
基の導入率は、58ユニットモルチであった。ケミカル
シフト値は次の通シである0
δ(ppm) : 7.05〜6.15 (芳香環)、
2.25(べ巨Σcps ) 。'HNMR analysis confirmed the presence of 1 pentamethyl□disilyl group, and the integration ratio of the pentamethyl silyl group was 58 units. The chemical shift value is as follows: 0 δ (ppm): 7.05 to 6.15 (aromatic ring),
2.25 (big Σcps).
窒素置換したフラスコに、上記で得られ次ペンタメテル
ジシリル基t−尋人したポリマー10vとシクロヘキサ
ン200mを入れ、該ポリマーを俗解すると共に50℃
に加熱した0この浴液に、n−ブチルリチウム60ミリ
モルとTMEDA60ミリモルを加え、50℃で2時間
反応させた。水浴で冷却し、アリルジメチルクロルシラ
ン120ミリモルを加え、室温で2時間反応させ友。反
応液を上記と同様にして処理して、白色のポリマー1五
〇fを得た。Into a nitrogen-substituted flask, 10v of the polymer obtained above and containing t-pentamethyldisilyl group and 200m of cyclohexane were placed, and the polymer was heated at 50°C.
60 mmol of n-butyllithium and 60 mmol of TMEDA were added to the bath solution heated to 0.0° C., and the mixture was reacted at 50° C. for 2 hours. Cool in a water bath, add 120 mmol of allyldimethylchlorosilane, and react at room temperature for 2 hours. The reaction solution was treated in the same manner as above to obtain white polymer 150f.
IHNMR分析したところ、アリルジメチルシリル基の
存在が確認され、積分比からアリルジメチルシリル基の
導入率は56ユニツ)%ルーであった。ケミカルシフト
値は次の通夛でめる。IHNMR analysis confirmed the presence of allyldimethylsilyl groups, and the integration ratio of allyldimethylsilyl groups was 56 units)%. The chemical shift value is determined by the following procedure.
δ(ppm)、ニア、05〜&15(芳香環)、a74
(−CH=CH,)。δ (ppm), near, 05~&15 (aromatic ring), a74
(-CH=CH,).
4.87p4.82 (−CH=Cシ)、 2.25(
((訓C且3)。4.87p4.82 (-CH=Cshi), 2.25(
((Precept C and 3).
以上の結果から、得られたポリマーは、次の囚、(ロ)
、 (C)の繰り返し単位がランダムに結合し7′c重
合体であることが判明した0
(AJ 伊)(C)
CH,CH
CH雪
(1) 上記で得られた重合体2tをキシレン18t
に#解し、シリコンウエノ・−上にスピンコードした(
膜厚α4μm ) Q
ミカサ製マスクアライナ−MAIG(500W高圧水銀
灯使用)を用い、トラパンテストチャートをマスクとし
てg元し九ところ、20秒から残膜が始まり%露光時間
50秒、シクロヘキサノンとイングロバノールの混合浴
液で現像したところ、α9μm ライン&スペースを解
像していた。From the above results, the obtained polymer has the following structure, (b)
, It turned out that the repeating units of (C) were randomly bonded to form a 7'c polymer.
was spin-coded onto silicon ueno (
Film thickness α4 μm) Q Using Mikasa's mask aligner MAIG (using a 500W high-pressure mercury lamp) and using a trapane test chart as a mask, a residual film started to appear after 20 seconds, and the % exposure time was 50 seconds. When developed with a mixed bath solution, α9 μm lines and spaces were resolved.
(2) 上記で・得られた重合体5f%2.6−ジ(
4′−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン
α25tをキシレン452に8%した。(2) Polymer 5f% 2.6-di(
4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone α25t was added to xylene 452 at 8%.
こosgt−シリコンウェハー上にスピンコードト(膜
厚α4μm)し、上記と同様にして露光、現像したとこ
、ろ、路光時間17秒で[L9μm ライン&スペース
を解像してい九〇
(3) 上記(2)の浴液を塗布したシリコンウェハ
ーを用い、光干渉フィルター(457,5nm 光のみ
を通す)をマスク上に置いて露光した。露光面での45
6 nmの強度は2.7mW/>”でめった@又%Il
1元時間8秒から残膜が始まり、露光時間15秒で(1
9μm′yイン&スペースを解像していた。This was spin-coated on a silicon wafer (film thickness α4 μm), exposed and developed in the same manner as above. ) Using a silicon wafer coated with the bath solution of (2) above, an optical interference filter (passing only 457.5 nm light) was placed on a mask and exposed. 45 on the exposure side
The intensity at 6 nm was 2.7 mW/>”@%Il
Remaining film starts at 1 exposure time of 8 seconds, and at 15 seconds of exposure time (1
It resolved 9 μm'y in and space.
実施例2
ベンタメテルジシリル基及びアリルジメチル窒素置換し
次フラスコに、実施f81で得られたポリPM810F
とシクロヘキサン20〇−を入れ、ボIJ P M S
を溶解すると共に、50℃に加熱した0この浴数に4n
−ブチルリチウム60ミリモルとTMRDA60ミリモ
ルを加え。Example 2 PolyPM810F obtained in Example f81 was substituted with bentametherdisilyl group and allyldimethyl nitrogen, and then put into a flask.
Add 200 - of cyclohexane and boil IJ PMS.
4n in this bath number heated to 50℃ while dissolving
-Add 60 mmol of butyllithium and 60 mmol of TMRDA.
50℃で2時間反応させた。水浴で冷却し、ペンタメチ
ルクールジシラン62ミリモルとアリルジメチルクロル
シラン62ミリモルの混合物を加え、室温で2時間反応
させた0反応液を水洗後、メタノール中に注ぎ入れ、白
色のポリマー12−4fを析出させた。The reaction was carried out at 50°C for 2 hours. Cooled in a water bath, added a mixture of 62 mmol of pentamethylcooldisilane and 62 mmol of allyldimethylchlorosilane, and allowed to react at room temperature for 2 hours. After washing the reaction solution with water, it was poured into methanol, and white polymer 12-4f was added. It was precipitated.
”HNMR分析の結果、得られたポリマーは、実施例1
で得られ九ポリマーと同じ繰り返し単位(5)、(均及
び(C)の結合からなり、その割合は(A)謳5(B)
α1B(C)Ill?であることが判明した〇更に、上
記で得られたポリマー10fを再度シクロヘキサン20
0sdK、!牌し、50℃に加熱した。ここに、n−ブ
チルリチウム50ミリモルとTMgDA50ミリモルを
加え、50℃で2時間反応させた0水浴で冷却し、ペン
タメチルクロルジン2ン62ミリを加え、呈縣で2時間
反応させた0上aeと同様に処理して、白色のポリマー
145fを得た。”As a result of HNMR analysis, the obtained polymer was found to be of Example 1.
It consists of the same repeating units (5), (uniform and (C) bonds) as the nine polymers obtained, and the ratio is (A) 5 (B)
α1B(C)Ill? In addition, the polymer 10f obtained above was again mixed with 20
0sdK,! The tiles were heated to 50°C. To this, 50 mmol of n-butyllithium and 50 mmol of TMgDA were added, and the mixture was allowed to react at 50°C for 2 hours. After cooling in a water bath, 62 mmol of pentamethylchlorzine was added, and the resulting mixture was allowed to react for 2 hours. A white polymer 145f was obtained by treatment in the same manner as ae.
IHNMR分析の結果4得られたポリマーは、実施例1
で得られたポリマーと同じ繰シ返し単位(5)、(ロ)
及び(C)の結合からなり、その割合は(A)(L28
(B)α5B(C)cL19でろることが判明した。IHNMR analysis result 4 The obtained polymer is Example 1
The same repeating units (5) and (b) as the polymer obtained in
and (C), the ratio of which is (A) (L28
(B) α5B (C) It was found that cL19 was responsible.
感光性絆価
11+ 上記で得られたポリマー2ft−キシレン1
8?に溶解し、シリコンウェハー上にスピンコードした
◎
実施ガ1の感ft、性評価(11と同様にして露光し九
ところ、露光時間45秒で19μmライン&スペースを
解像してい九〇
(2)上記で得られたポリマー59,2.6−ジ(4′
−7ジドベンザル)−4−メチルシクロへキサノンα2
5Fをキシレン45tに溶解した。Photosensitive bond value 11+ Polymer obtained above 2ft-xylene 1
8? ◎ Sensitivity and performance evaluation of Example 1 (Exposure was performed in the same manner as in 11, and 19 μm lines and spaces were resolved with an exposure time of 45 seconds. 90 (2) ) Polymer 59,2,6-di(4') obtained above
-7zidobenzal)-4-methylcyclohexanone α2
5F was dissolved in 45 tons of xylene.
この浴atシリコンウェハー上にスピンコ−トシ、実施
例1の感光性評価(2)と同様にして露光したところ、
g光時間1秒で19μmライン&スペースを解像してい
た。When this bath was spin-coated on a silicon wafer and exposed in the same manner as in Photosensitivity Evaluation (2) of Example 1,
It was able to resolve 19 μm lines and spaces with a light time of 1 second.
(3) 上記(2)の浴液を塗布したシリコンウェハ
ー上に、実施例1の感光性評価(3)と同様にして露光
したところ、露光時間20秒で[L9μm ライン&ス
ペースを解像していた。(3) When a silicon wafer coated with the bath solution in (2) above was exposed to light in the same manner as in photosensitivity evaluation (3) in Example 1, [L9 μm lines and spaces were resolved with an exposure time of 20 seconds. was.
Claims (1)
らなるスチレン系重合体を成分とするレジスト。 (A)▲数式、化学式、表等があります▼(B)▲数式
、化学式、表等があります▼(C)▲数式、化学式、表
等があります▼ 〔但し、R^1〜R^5は同一か異なる炭素数1〜6個
のアルキル基、R^6、R^7及びR^8は同じか異な
る炭素数1〜6個のアルキル基又は炭素数2〜6個のア
ルケニル基であり、R^6、R^7及びR^8の少なく
とも一個がアルケニル基であり、A/B/C(モル%)
=1〜70/1〜60/1〜40である。[Scope of Claims] A resist containing as a component a styrenic polymer consisting of bonds of repeating units (A), (B) and (C) shown below. (A) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (B) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (C) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [However, R^1 to R^5 are The same or different alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, R^6, R^7 and R^8 are the same or different alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms, At least one of R^6, R^7 and R^8 is an alkenyl group, and A/B/C (mol%)
=1-70/1-60/1-40.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12199188A JPH01292012A (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Resist comprising styrene polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12199188A JPH01292012A (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Resist comprising styrene polymer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01292012A true JPH01292012A (en) | 1989-11-24 |
Family
ID=14824856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12199188A Pending JPH01292012A (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Resist comprising styrene polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01292012A (en) |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12199188A patent/JPH01292012A/en active Pending
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