JPH0210344A - Fine pattern forming material and method for increasing image contrast - Google Patents
Fine pattern forming material and method for increasing image contrastInfo
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- JPH0210344A JPH0210344A JP63159104A JP15910488A JPH0210344A JP H0210344 A JPH0210344 A JP H0210344A JP 63159104 A JP63159104 A JP 63159104A JP 15910488 A JP15910488 A JP 15910488A JP H0210344 A JPH0210344 A JP H0210344A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
不発明はサブミクロンレベルの微細レジストパターンの
形成方法、レジスト像のコントラスト増強方法に関する
ものであし、集積回路等の製造に必要な微細パターンの
形成に利用される。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The invention relates to a method for forming a fine resist pattern at a submicron level and a method for enhancing the contrast of a resist image. Used for formation.
近年、半導体素子等の集積度の著しい向上に伴ない1.
−幅や間隔が極めて小さいパターンを高精度で形成する
方法が望まれている。In recent years, with the remarkable improvement in the degree of integration of semiconductor devices, etc., 1.
- A method of forming patterns with extremely small widths and intervals with high precision is desired.
LSIを製造するためのパターン形成法としては、従来
よりg線(436nm)もしくはi#(365nm)の
光を使った縮小投影露光法が用いられてきた。しかしな
がら、これらUV−yf、t−用いたりソグラフイ技術
においては、その解像限界は理論的に考えて・4 Mb
D凡人Mの最小線幅である0、8μm程度と予想され
、その結果、16Mb以降のD几AMの製造には、従来
のリングラフィ技術では適用困難であると推測される。Conventionally, a reduction projection exposure method using g-line (436 nm) or i# (365 nm) light has been used as a pattern forming method for manufacturing LSIs. However, in these UV-yf, t-based and lithographic techniques, the resolution limit is theoretically 4 Mb.
It is expected that the minimum line width of D-M is about 0.8 μm, and as a result, it is estimated that it is difficult to apply conventional phosphorography technology to the production of D-AM of 16 Mb or more.
そこで16〜l b D RAMにおける最小線幅であ
る0、5μmt−鱗像するための新規なレジスト材料、
プロセスあるいは装置等に関する研究が近年活発に行な
われ、より短波長な光(180〜300nm)’に用い
たリングラフィが注目されている。なかでも、現時点で
はKrF(249nm)を用いたエキシマレーザ縮小投
影路光技術等が0・5am以下の線幅を解侭するための
有力なりソグラフイ技術として注目されるに至った。Therefore, a new resist material for 0.5 μm t-scale image, which is the minimum line width in 16 to l b D RAM, was developed.
Research regarding processes and equipment has been actively conducted in recent years, and phosphorography using shorter wavelength light (180 to 300 nm) has been attracting attention. Among these, at present, excimer laser reduced projection path light technology using KrF (249 nm) is attracting attention as a powerful lithography technology for eliminating line widths of 0.5 am or less.
しかしながら、このような短波長用レジストとして充分
な特性を有するレジスト材料はない。いま、Kr F
(249nm )−!−キシマレーザリングラフィを例
にとし、その問題点を以下に記述する。However, there is no resist material that has sufficient characteristics as a resist for such short wavelengths. Now, Kr F
(249nm)-! - Taking ximer laser phosphorography as an example, its problems are described below.
すなわち、従来から実用に供されているノボラック系レ
ジスト(ノボラック樹脂とナフトキノンジアジドスルホ
ン酸エステルの組成物)は、ベースポリマおよび感光剤
に芳香環を含むため、249nmでの光透過率が悪く、
繕光元がレジスト底部まで到達しない。また、高解像性
をもたらす感光剤のフリーランプ作用も起こらない。そ
のため、これらのレジストではKrFエキシマレーザ照
射で良好なパターンは得られない。−万、249nmK
おけるレジストの光透過性を良(するために、芳香m’
を含まないPMMA系レジストがエキシマレーザレジス
トとして評価されているが、これらのしシストは、良好
なパターンは得られるものの、感度が悪く、また、芳香
環を含まないために、反応性イオンエツチング(RIE
)に対する耐性が劣る。That is, the novolak resist (composition of novolak resin and naphthoquinonediazide sulfonic acid ester) that has been used practically has poor light transmittance at 249 nm because the base polymer and photosensitizer contain aromatic rings.
The buffing source does not reach the bottom of the resist. Furthermore, the free lamp effect of the photosensitizer that brings about high resolution does not occur. Therefore, good patterns cannot be obtained with these resists by KrF excimer laser irradiation. -10,000, 249nmK
In order to improve the light transmittance of the resist in
PMMA-based resists that do not contain PMMA have been evaluated as excimer laser resists, but although these resists can produce good patterns, they have poor sensitivity and do not contain aromatic rings, so they cannot be used in reactive ion etching ( R.I.E.
) is less resistant to
一方、プロセス面では、段差基板上でサブミクロンパタ
ーンを形成する方法として、多層レジスト法が提案され
ている。多層レジスト法には、3層レジスト法と2層レ
ジスト法がある。3層レジスト法は段差基板上に有機平
坦化膜を塗布し、その上に無機中間層、レジストと重ね
、レジストをバターニングした後、これをマスクとして
無機中間層をドライエツチングし、さらに無機中間層を
マスクとして有機平坦化膜を0. RIEによυパター
ニングする方法である。On the other hand, in terms of process, a multilayer resist method has been proposed as a method for forming submicron patterns on a stepped substrate. The multilayer resist method includes a three-layer resist method and a two-layer resist method. In the three-layer resist method, an organic flattening film is coated on a stepped substrate, an inorganic intermediate layer and a resist are layered on top of it, the resist is buttered, the inorganic intermediate layer is dry-etched using this as a mask, and then an inorganic intermediate layer is layered. Using the layer as a mask, apply the organic planarization film to 0.000. This is a method of υ patterning using RIE.
この方法は、基本的には従来からの技術が使用できるた
めに早くから検討が開始されたが、工程が非常に複雑で
あし、有機膜、無機膜、有機膜と物性の異なるものが三
層型なるために中間層にクラックやピンホールが発生し
やすいといりたことが問題点になりている。この3層レ
ジスト法に対して2層レジスト法では、3層レジスト法
でのレジストと無機中間層の両方の性質を兼ね備えたレ
ジスト、すなわち酸素プラズマ耐性のあるレジストを用
いるためにクラックやピンホールの発生が抑えられ、又
、3層法から2層法になるので工程が簡略化される。Research on this method was started early on because it basically allows the use of conventional technology, but the process is extremely complex and requires three layers of organic, inorganic, and organic films with different physical properties. The problem is that cracks and pinholes are likely to occur in the intermediate layer. In contrast to this three-layer resist method, the two-layer resist method uses a resist that has the properties of both the resist of the three-layer resist method and the inorganic intermediate layer, that is, a resist that is resistant to oxygen plasma, which prevents cracks and pinholes. The generation is suppressed, and the process is simplified because the three-layer method is changed to a two-layer method.
しかし3層レジスト法では上層レジストに従来のレジス
トが使用できるのに対して、2層レジスト法では新たに
酸素プラズマ耐性のあるレジストを開発しなければなら
ないという課題があった。However, in the three-layer resist method, a conventional resist can be used as the upper resist layer, whereas in the two-layer resist method, a new resist that is resistant to oxygen plasma must be developed.
このように、現在まではKrFエキシマレーザをはじめ
、180〜300nmの紫外線に対して感光するレジス
トとして、感度、解像度、RIE耐性に優れたレジスト
材料は見い出されておらず、さらに、2層レジスト法の
上層レジストとして使用できる酸素プラズマ耐性に優れ
たレジスト更には、それを用いたパターン形成方法も開
発されていなかった。なおs KrF工Φ工賃シマレー
ザる市販レジストの評価に関する文献としては、遠藤ら
の報告(電気通信学会技術研究報告、86巻、139号
、第1頁(1987))等が挙げられる。Thus, until now, no resist material with excellent sensitivity, resolution, and RIE resistance has been found as a resist sensitive to ultraviolet light of 180 to 300 nm, including KrF excimer laser. A resist with excellent oxygen plasma resistance that can be used as an upper layer resist, and a pattern forming method using it, have not yet been developed. Literature regarding the evaluation of commercially available resists using KrF shimmer lasers includes a report by Endo et al. (IEICE Technical Research Report, Vol. 86, No. 139, p. 1 (1987)).
ま之、縮小投影露光法では露光光のコントラストが密着
露光法に比べて悪くなるために、レジストの解像性が低
下することが知られている。そこでVシスト倫のコント
ラストラ高める念めに、プロセス検討も進められておし
、CEL法(ContrastEnhancement
Lithography )が注目されている。However, it is known that in the reduction projection exposure method, the contrast of the exposure light is worse than in the contact exposure method, so that the resolution of the resist is lowered. Therefore, in order to increase the contrast of V-cyst ratio, process studies are being carried out, and the CEL method (Contrast Enhancement
Lithography) is attracting attention.
CEL法とは、レジスト層の上層として光照射によって
効率良(ブリーチングする(例えば、色素などを用い、
ある一定量の光が当たると、その箇所での透過率が高く
なる)層を設ける方法である。The CEL method is an efficient (bleaching) method using light irradiation (for example, using a dye,
This is a method of providing a layer that increases the transmittance at that location when a certain amount of light hits it.
例えば、特開昭59−104642号公報では300〜
450nmで有効なアリールニトロン化合物を使用した
CEL法が提案されている。For example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-104642, 300~
A CEL method using arylnitrone compounds that is effective at 450 nm has been proposed.
しかし、上記したような化合物を用いた方法は300
nm以下の紫外線に対しては効果がな(、KrFエキシ
マレーザ用としては使用できない。However, the method using the above-mentioned compounds has a
It is not effective against ultraviolet light of nm or less (and cannot be used for KrF excimer lasers).
以上のような観点から、KrFエキシマレーザ元などに
対して有効な、高解像性リソグラフィ技術の開発が望ま
れている。From the above viewpoints, it is desired to develop a high-resolution lithography technique that is effective for KrF excimer laser sources and the like.
上述したように、従来のg線ステッパを用い念パターン
形成方法では、t6MbDRAMの最小線幅である0、
5jmに解像することができない。また、現在の所、K
rFエキシマレーザをはじめ180〜300nmの短波
長光で露光を行なった場合、従来のレジスト材料では感
度、解像度、ドライエツチング耐性、転写精度等すべて
の特性を満足できず、実用に供し得ないものであった。As mentioned above, in the conventional pattern forming method using a g-line stepper, the minimum line width of t6Mb DRAM, 0,
It cannot be resolved to 5jm. Also, currently, K.
When exposure is performed with short wavelength light of 180 to 300 nm, such as rF excimer laser, conventional resist materials cannot satisfy all characteristics such as sensitivity, resolution, dry etching resistance, and transfer accuracy, and cannot be put to practical use. there were.
本発明の目的は、感度、解像度、プラズマ耐性に極めて
すぐれたアルカリ可溶性樹脂と脂肪族ジアゾケトンを主
成分として含有するレジスト材料いることによし、上記
条件を同時に満足させるとともに、実用性にすぐれた微
細パターン形成方法を提供すること、及び集積回路など
の製造における180〜300nm の範囲の紫外線
を用いるフォトリソグラフィー技術において、レジスト
像のコントラストラ増強させる方法及びそのための材料
を提供することにある。The object of the present invention is to provide a resist material containing an alkali-soluble resin and an aliphatic diazoketone as main components that have extremely excellent sensitivity, resolution, and plasma resistance, and which simultaneously satisfies the above conditions and is highly practical. The object of the present invention is to provide a method for forming a pattern, and to provide a method for enhancing the contrast of a resist image in a photolithography technique using ultraviolet rays in the range of 180 to 300 nm in the manufacture of integrated circuits, etc., and a material therefor.
上記目的を達成するために、発明者らは種々の材料を検
討した結果、アルカリ可溶性樹脂と脂肪族ジアゾケトン
を主成分とする感光性樹脂組成物を単層用レジストとし
て、また、アルカリ可溶性有機ケイ素樹脂と脂肪族ジア
ゾケトンを主成分とする感光性樹脂組成物を二層用レジ
ストとして用い、微細なパターンを形改する方法が有効
であることを見い出した。In order to achieve the above object, the inventors investigated various materials and found that a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin and an aliphatic diazoketone as the main components was used as a single-layer resist, and an alkali-soluble organosilicon We have found that it is effective to use a photosensitive resin composition containing resin and aliphatic diazoketone as main components as a two-layer resist to reshape fine patterns.
まず、発明者らは、現在実用に供されているレジスト材
料がアルカリ現像方式のポジ形レジストであることを考
慮し、現行プロセスを変更することなく使用できるよう
、1l80−300nの紫外組に感光する単層用及び二
1@用レジストとして、アルカリ現像型ポジ形レジスト
を検討することにした。First, the inventors took into account that the resist materials currently in practical use are positive-type resists using an alkaline development method, and in order to be able to use them without changing the current process, they were exposed to an ultraviolet set of 1l80-300n. We decided to consider alkali-developable positive resists as single-layer and 21@ resists.
アルカリ現像型ポジ形フォトレジストとして一般的なも
のは、アルカリ可溶性であるクレゾールノボラック樹脂
と感光性溶解阻害剤であるす7トキノンジアジドスルホ
ン酸エステルとの組成物等が挙げられる。しかし、これ
らのレジストは、前述したように、反応性イオンエツチ
ング(RIE)に対する耐性には優れているものの、感
度、解像度が実用レベルに達していない。そこで、アル
カリ可溶性ベースポリマおよび感光性溶解阻害剤につい
て、180〜300nm の紫外線に感光するレジスト
用として最適な材料″f探索することにした、短波長用
レジストのベースポリマに要求されろ主な特性を考えて
みると、■短波長における光透過性が大であること、■
几IE耐性が大であること、の2つが挙げられる。要求
特性■のみを考慮すると、メタクリル酸とメタクリル酸
メチルの共重合体などが優れているが、几IEに対する
耐性は不充分である。RIEita’に向上させろため
には、ベースポリマに芳香環を導入する必要がある。−
万、要求特性■のみを考慮すると、クレゾールノボラッ
ク樹脂等が良いが、短波長における光透過性は悪い。光
透過性上皮くするためには・芳香環を減らす必要がある
。例え[、KrFエキシマレーザの使用を考えると、几
IB耐性を実現させるために必要な芳香環が249 n
mにおける光透過性を阻害しているために、要求特性■
、■を同時に補足させることは非常に困難であるが、い
ずれにしても、ベースポリマには芳香環をいれる必要が
ある。そこで芳香環を含むアルカリ可溶性樹脂の内で、
2490mにおける光透過性に優れた樹脂を見い出すこ
とを目的に、種々の材料を検討した結果、下記式(6)
、(7)および(8)で示されるアルカリ可溶性樹脂が
、249nmにおける光透過性に比較的優れ、膜厚jl
1mで50優以上の透過率を示すことを見い出した。Common alkali-developable positive photoresists include compositions of an alkali-soluble cresol novolac resin and a photosensitive dissolution inhibitor, 7-toquinone diazide sulfonic acid ester. However, as described above, although these resists have excellent resistance to reactive ion etching (RIE), their sensitivity and resolution do not reach a practical level. Therefore, regarding the alkali-soluble base polymer and photosensitive dissolution inhibitor, we decided to search for the optimal material for resists sensitive to 180 to 300 nm ultraviolet rays. Considering the following, we can see that ■The light transmittance at short wavelengths is large;■
Two reasons are high IE resistance. Considering only the required property (1), copolymers of methacrylic acid and methyl methacrylate are excellent, but their resistance to IE is insufficient. In order to improve RIEita', it is necessary to introduce an aromatic ring into the base polymer. −
However, considering only the required property (1), cresol novolak resin is good, but light transmittance at short wavelengths is poor. In order to make the epithelium transparent to light, it is necessary to reduce the number of aromatic rings. For example, considering the use of KrF excimer laser, the aromatic ring required to achieve IB resistance is 249 n
The required characteristics ■
It is very difficult to supplement , (2) at the same time, but in any case, it is necessary to include an aromatic ring in the base polymer. Therefore, among the alkali-soluble resins containing aromatic rings,
As a result of examining various materials with the aim of finding a resin with excellent light transmittance at 2490 m, the following formula (6)
, (7) and (8) have relatively excellent light transmittance at 249 nm and a film thickness of jl.
It has been found that it exhibits a transmittance of over 50 at 1 m.
また、二層レジスト法用KrFエキシマレーザレジスト
のベースポリマに要求される主な特性は、■短波長にお
ける光透過性にすぐれること、■0、RIB耐性にすぐ
れることの2つが挙げられる。The main properties required of the base polymer of the KrF excimer laser resist for the two-layer resist method are (1) excellent light transmittance at short wavelengths, and (2) excellent RIB resistance.
そこで上記2つの特性を同時に満足できるアルカリ可溶
性樹脂を探索した結果、主鎖にケイ素原子を含み、側鎖
のすべであるいは一部がフェノール性水酸基を含有する
有機基で、かつ、上記有機基が、水酸基を含み、ベンゼ
ン平面を垂直に切る面に対して左右対称であるアルカリ
可溶性有機ケイ素樹脂が良いことを見い出した。このよ
うな樹脂としては、例えば、下記−数式(9)、(10
)、(11)で示されるアルカリ可溶性有機ケイ素樹脂
等が挙げられ、具体的にはたとえば下記式(12)、(
13)、 (14)が挙げられる。Therefore, as a result of searching for an alkali-soluble resin that can simultaneously satisfy the above two properties, we found that the main chain contains a silicon atom, all or part of the side chain is an organic group containing a phenolic hydroxyl group, and the above-mentioned organic group is It was discovered that an alkali-soluble organosilicon resin containing hydroxyl groups and having bilateral symmetry with respect to a plane perpendicular to the benzene plane is good. As such a resin, for example, the following formulas (9) and (10
), (11), and the like, and specifically, for example, the following formulas (12), (
13) and (14).
0H
(R1,O<アCにπS i03/2 )j(11)た
だし、B、、塊、几1、塊、に0、a、はC3〜C6の
アルキル基、ル、B”rIs八、はトリアルキルシリル
基でdとkは1あるいは2.a、e%hはゼロを含まな
い正の整数、b、 c・f、g・i−j はゼロを含
む正の整数で、a/(a+b+c)、e/(e+f+g
)、h/(h十i+j)はα4以上である。0H (R1,O<aC πS i03/2)j(11) However, B,, lump, 几1, lump, 0, a is a C3 to C6 alkyl group, R, B''rIs8, is a trialkylsilyl group, d and k are 1 or 2.a, e%h are positive integers not including zero, b, c・f, g・i−j are positive integers including zero, a/ (a+b+c), e/(e+f+g
), h/(h+i+j) is equal to or larger than α4.
以下余白
一方、180〜300 nm の短波長用レジストの感
光性溶解阻害剤に要求される主な特性は、■短波長の光
吸収が大であること。■光反応の量子収率が大であるこ
と。■光反応生成物が180〜300nmに吸収を持た
ないことの他に、−数的には・光反応前後でアルカリ溶
解阻害効果の差が大きいことやベースポリマとの相溶性
が大であること、あるいは適度の結晶性を有しているこ
となども重要な因子である。従来からUV用に使われて
いるナフトキノンジアジドスルホン酸エステルは、分子
内に芳香環を持っているために、要求特性■を満足せず
、短波長用としては使用できない。そこで、光反応生成
物が180〜300nm に光吸収を持たないよう、
芳香環を含まない脂肪族ジアゾケトンを検討することに
した。まず、要求特性■■■を満足する脂肪族ジアゾケ
トンt−1l々検討した結果、下記一般式(15)で示
される化合物が上記特性を満足する脂肪族ジアゾケトン
であることを見い出した。On the other hand, the main characteristics required of a photosensitive dissolution inhibitor for resists for short wavelengths of 180 to 300 nm are: (1) High light absorption at short wavelengths. ■The quantum yield of the photoreaction is high. ■In addition to the fact that the photoreaction product has no absorption in the 180 to 300 nm range, there is also a large difference in the alkali dissolution inhibition effect before and after the photoreaction, and that it is highly compatible with the base polymer. , or having appropriate crystallinity are also important factors. Naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, which has been conventionally used for UV, has an aromatic ring in its molecule, so it does not satisfy the required property (2) and cannot be used for short wavelengths. Therefore, so that the photoreaction product does not have light absorption in the 180 to 300 nm range,
We decided to investigate aliphatic diazoketones that do not contain aromatic rings. First, as a result of examining t-11 aliphatic diazoketones that satisfy the required properties ■■■, it was found that the compound represented by the following general formula (15) is an aliphatic diazoketone that satisfies the above properties.
としてはC1〜C1,のアルコキシ基である。しかしな
がら、これら化合物は、感光性溶解阻害剤として一般的
に要求されろ、大きな溶解阻害効果の差、ベースポリマ
との相溶性あるいは適度の結晶性といった特性は不充分
で、そのままの形で使用することは困難であった。そこ
で、凡、として、エステル結合で銹合できる高分子量の
母体を探した結果、下記一般式(11〜(3)で示され
るコール酸、デオギシコール酸、リトコール酸誘導体及
び(16)〜(19)で示される飽和脂肪族多価アルコ
ール誘導体が良いことを見い出した。It is a C1-C1 alkoxy group. However, these compounds do not have the characteristics generally required as photosensitive dissolution inhibitors, such as large differences in dissolution inhibition effect, compatibility with base polymers, or moderate crystallinity, and cannot be used as is. That was difficult. Therefore, as a general rule, as a result of searching for a high molecular weight matrix that can be bonded by ester bond, we found that cholic acid, deogycholic acid, and lithocholic acid derivatives represented by the following general formulas (11 to (3)) and (16) to (19) We have found that the saturated aliphatic polyhydric alcohol derivatives shown below are good.
ここで、R,、R1,は芳香環を含まない一価の有機基
で、具体的には、塊はC1〜(”IIのアルキル基やC
H。Here, R,, R1, is a monovalent organic group that does not contain an aromatic ring, and specifically, the lump is a C1-("II alkyl group or C
H.
C(CH,OR,、)4
(BqρCH,) 、 C−CHρCH,−C(CH,
OR,、)。C(CH,OR,,)4(BqρCH,), C-CHρCH,-C(CH,
OR,,).
鳥、0+鵠。Bird, 0+ Mouse.
但し、八はHあるいはC3〜C1,のアルキル基、鳥は
Hあるいは一般式(15)からR14t−除いた基で、
0也基のすべてがOH基の場合を除(。また属。However, 8 is H or an alkyl group of C3 to C1, and bird is H or a group obtained by removing R14t- from the general formula (15),
Except when all of the 0 and 3 groups are OH groups (also genus).
は式(15)からR,、t−除いた基である。is a group obtained by removing R,, t- from formula (15).
次に本発明に関する感光性樹脂組成物を用いて微細パタ
ーンを形成する方法について説明する。Next, a method for forming a fine pattern using the photosensitive resin composition of the present invention will be explained.
アルカリ可溶性樹脂(これらの樹脂は単独あるいは混合
物の形で用いても差しつかえない。)t−50〜95M
量チと脂肪族ジアゾケトン50〜5重量係(この範囲を
越える量の脂肪族ジアゾケトンを用いた場合には、感度
、プラズマ耐性の点で好ましくない。なお、脂肪族ジア
ゾケトンは、単一物質でも・また複数の物質からなる混
合物でも差しつかえない。)とからなる感光性樹脂組成
物を、エチルセロソルブアセテート等の汎用有機溶剤に
溶解させ念ものを、レジスト溶液として用いる。Alkali-soluble resin (These resins may be used alone or in a mixture.) t-50 to 95M
weight ratio of 50 to 5 weight ratio of aliphatic diazoketone (if aliphatic diazoketone is used in an amount exceeding this range, it is unfavorable in terms of sensitivity and plasma resistance. A photosensitive resin composition consisting of (a mixture of a plurality of substances may also be used) is dissolved in a general-purpose organic solvent such as ethyl cellosolve acetate and used as a resist solution.
このレジスト溶液をスピン塗布し、所定条件でプリベー
クする。次いでKrFエキシマレーザステッパ等を用い
て所望のパターン露光を施し、アルカリ水溶液を用いて
被照射部分のみを選択的に溶解させることによし、良好
な形状のポジ形パターンを得ることができる。また、形
成されたパターンは、CF、等のRIBに対してすぐれ
た耐性を示し、充分にエツチングマスクとしての機能を
来たす。This resist solution is spin coated and prebaked under predetermined conditions. Next, a desired pattern is exposed using a KrF excimer laser stepper or the like, and by selectively dissolving only the irradiated portion using an alkaline aqueous solution, a positive pattern with a good shape can be obtained. Furthermore, the formed pattern exhibits excellent resistance to RIB such as CF, and sufficiently functions as an etching mask.
同様に、二層レジスト法によシ微細パターンを形成する
方法について以下説明する。Similarly, a method for forming a fine pattern using a two-layer resist method will be described below.
アルカリ可溶性有機ケイ素樹脂(これらのポリマは単独
あるいは混合物の形で用いても差しつかえない。)t−
60〜95重tチと脂肪族ジアゾケトン全40〜5重量
%(この範囲を越える量の脂肪族ジアゾケトンを用いた
場合には、感度、酸素プラズマ耐性の点、好ましくない
。なお、脂肪族ジアゾケトンは、単一物質でも、また複
数の物質からなる混合物でも差しつかえない。)とから
なる感光性樹脂組成物をエチルセロソルブアセテート等
の汎用有機溶剤に溶解させたものを、第二層レジスト溶
液として用いる。Alkali-soluble organosilicon resin (these polymers may be used alone or in a mixture) t-
60 to 95% by weight and a total of 40 to 5% by weight of aliphatic diazoketone (if an amount of aliphatic diazoketone exceeding this range is used, it is unfavorable in terms of sensitivity and oxygen plasma resistance. Note that aliphatic diazoketone is A photosensitive resin composition consisting of (can be a single substance or a mixture of multiple substances) is dissolved in a general-purpose organic solvent such as ethyl cellosolve acetate and used as the second layer resist solution. .
次に上記感光性樹脂組成物を用いた二層レジスト法の概
略を述べる。まず二層レジスト法の第一レジスト層とし
ては、市販ポジ形レジスト(例えば、シップレイ社製A
Z1350J、マイクロポジット1600シリーズ、東
京応化製OJ’P凡800等)をハードベークしたもの
や、ポリイミド樹脂(例えば、日立化成製PIQ等)が
使用できる。これらの下地平坦化材は、基板の凹凸を十
分に平坦化するとともに、第二レジストeの露光光を十
分に吸収し、かつ第ニレジスト層の塗布、現像、リンス
時に侵されることが全(無い。Next, an outline of the two-layer resist method using the above photosensitive resin composition will be described. First, as the first resist layer of the two-layer resist method, a commercially available positive resist (for example, A
Z1350J, Microposite 1600 series, Tokyo Ohka OJ'P 800, etc.) or polyimide resins (for example, Hitachi Chemical PIQ, etc.) can be used. These base leveling materials sufficiently flatten the unevenness of the substrate, sufficiently absorb the exposure light of the second resist e, and are completely free from corrosion during coating, development, and rinsing of the second resist layer. .
これらの下地平坦化材をスピン塗布し、所定条件でハー
ドベークしたものtg−レジスト層とする。この上に、
上記第二層レジスト溶液をスピン塗布し、所定条件でプ
リベークして二層レジストを形成する。次いで、上層前
述と同様に所望のパターン露光を施し、アルカリ現像液
を用いて、被照射部分のみを選択的に溶解させ、ポジ形
のレジストパターンを上層に形成する。これを酸素プラ
ズマによるドライエツチング(0,リアクティブイオン
エツチングまたは0.几IBと称する。)で処理すると
、上層レジストパターンをマスクとして、下層1g−レ
ジスト層)ft加工することができる。These base planarizing materials are spin-coated and hard-baked under predetermined conditions to form a tg-resist layer. On top of this
The second layer resist solution is spin coated and prebaked under predetermined conditions to form a two layer resist. Next, the upper layer is exposed to a desired pattern in the same manner as described above, and only the irradiated portions are selectively dissolved using an alkaline developer to form a positive resist pattern on the upper layer. When this is treated with dry etching using oxygen plasma (referred to as reactive ion etching or IB), it is possible to process the lower layer (1 g - resist layer) ft using the upper resist pattern as a mask.
この時、目的によりて下層の加工形状を、0.RIB中
の酸素ガス圧(Po、)により制御することが可能であ
る。高アスペクト比の垂直形状を得るためには、比較的
低い酸素ガス圧(Po、 <数mtorr )が望まし
い。At this time, depending on the purpose, the processing shape of the lower layer may be adjusted to 0. It can be controlled by the oxygen gas pressure (Po, ) in the RIB. A relatively low oxygen gas pressure (Po, <several mtorr) is desirable to obtain a high aspect ratio vertical shape.
以上の様な二層レジストプロセスによす、少すくともア
スペクト比3以上で、サブミクロンレベルの微細加工が
容易にできる。By using the above-described two-layer resist process, microfabrication at the submicron level can be easily performed with an aspect ratio of at least 3 or more.
また、レジスト像のコントラストを増強させる方法を開
発するために、本発明者は材料・プロセスfjr:種々
検討した結果、■180〜300nmの紫外線の照射に
よって効率良くブリーチングする化合物を含有するポリ
マー被膜をレジスト上層に設けること、■汎用のリング
ラフイープロセスがアルカリ水溶液による現像方式であ
るために、■で記載した材料・プロセスがアルカリ現像
方式に適用できること、■ブリーチング作用の異なるレ
ジス)I@u−2M以上設けること、などが良いことを
見い出した。In addition, in order to develop a method for enhancing the contrast of resist images, the present inventor conducted various studies on materials and processes, and found that: (1) A polymer film containing a compound that is efficiently bleached by irradiation with ultraviolet light of 180 to 300 nm; ■ Since the general-purpose phosphor-e-e process uses an alkaline aqueous solution development method, the materials and processes described in ■ can be applied to the alkaline development method. We have found that it is better to provide more than 2M.
上記したような180〜300 nmの紫外線の照射に
よって効率良くブリーチング作用を示す化合物t−a々
探索した結果、脂肪族ジアゾケトン化合物が良いことを
見い出した。このような脂肪族ジアゾケトンとしては、
水酸基を側鎖に有する飽和炭化水素骨格を母体とし、脂
肪族ジアゾケトン基を・母体の水酸基から透導さf’L
るエステル結合を介して母体に結合させてなることを特
徴とする化合物が良いことを見い出し念。脂肪族ジアゾ
ケトン基は下記−数式で表わされる。As a result of searching for compounds that exhibit an efficient bleaching action when irradiated with ultraviolet light of 180 to 300 nm as described above, it was found that aliphatic diazoketone compounds are good. Such aliphatic diazoketones include
A saturated hydrocarbon skeleton having a hydroxyl group in the side chain is used as a matrix, and an aliphatic diazoketone group is permeated from the hydroxyl group of the matrix f'L
It was discovered that compounds characterized by being bonded to the parent body through an ester bond are good. The aliphatic diazoketone group is represented by the following formula.
塊 −c −c −(20) 但し、山は芳香環を含まない一価の有機基である。Lump -c -c -(20) However, the mountain is a monovalent organic group that does not contain an aromatic ring.
また、水酸基を側鎖に有する飽和炭化水素骨格全母体と
する化合物としては、下記に示すような水酸基を有する
ビシクロ化合物、リトコール酸、デオヤシコール酸、コ
ール酸及びこれらの誘導体、飽和脂肪族多価アルコール
などが挙げられる。In addition, as compounds whose entire base is a saturated hydrocarbon skeleton having a hydroxyl group in its side chain, examples include bicyclo compounds having a hydroxyl group as shown below, lithocholic acid, deoyacocholic acid, cholic acid and their derivatives, and saturated aliphatic polyhydric alcohols. Examples include.
以下余白
なお、几はHあるいは(シ、〜C1,のアルキル基であ
し、本発明で使用される化合物はこれらの母体に少なく
とも1個のジアゾケトン基金エステル結合゛を介して結
合させたものでめろ。すなわち、これら母体の水酸基の
Hを少なくとも1個の次式(21)に変換すれば良い。In the following margin, 几 is an alkyl group of H or (C, ~C1,), and the compounds used in the present invention must be bonded to these parent bodies through at least one diazoketone-based ester bond. In other words, H of these parent hydroxyl groups may be converted into at least one of the following formula (21).
R−、−C−C−(ニー
(21)これらの化合物は180〜300nmの領域に
大きな党吸収帯を持ち、光照射により効車良(カルボン
酸に変化して、光吸収強度が大きく減少し、優れ念ブリ
ーチング作用を示す。ま之、これらの化合物は昇蕪性は
なく、汎用溶媒に対する溶解性にも優れておし、汎用ポ
ジ形レジストの感光剤と同様に使用することができる。R-, -C-C-(knee)
(21) These compounds have a large absorption band in the 180 to 300 nm region, and when irradiated with light, they change to carboxylic acids, the light absorption intensity decreases greatly, and they exhibit excellent bleaching action. However, these compounds do not have sublimation properties, have excellent solubility in general-purpose solvents, and can be used in the same way as photosensitizers for general-purpose positive resists.
本発明の方法及び材料は、とくにエキシマレーザリソグ
ラフィーなどに好適である。The method and materials of the present invention are particularly suitable for excimer laser lithography.
以下、ステロイド骨格を有する化合物を例にと9説明す
る。Hereinafter, 9 will be explained using a compound having a steroid skeleton as an example.
コール酸、デオキシコール酸あるいはりトコール酸から
誘導される有用な化合物は下記−数式%式%
環を含まない一価の有機基で、例えば、C,−C,、の
から遺ばれた一種、W%R0、几4は、−H%−OH、
お(22)中には少なくとも1個のα−ジアゾアセト酢
酸エステル基が含まれるものである。Useful compounds derived from cholic acid, deoxycholic acid or tritocholic acid are as follows - formula % A ring-free monovalent organic group, such as one of the descendants of C, -C, W%R0, 几4 is -H%-OH,
(22) contains at least one α-diazoacetoacetate group.
上記し念ようなα−ジアゾアセト酢酸エステルは、以下
のようにして合成することができる。The above-mentioned α-diazoacetoacetate can be synthesized as follows.
出!A原料は、コール虎、チオキシコール酸・あ6 イ
11 ’) ト:y−ル酸であし、出発原料のWエステ
ル体(ここで几5末芳香環を含まない一両の有機基で1
例えば%C,−we、、のアルキル基等が良い)、ある
いは出発原料の還元体の水酸基のうち、少な(とも1個
を、酸触媒下におけるアセト酢酸エステルとのエステル
交換反応、あるいは、酸触媒下におけるジケテンとの反
応等を用いて、アセト酢酸エステル基に変換し、下記−
数式(25)で示される一般式(22)に対応した前駆
体を得る。Out! A raw material is cole, thioxycholic acid, a6-11') t:y-ylic acid, W ester form of the starting material (here, 1) with one organic group that does not contain an aromatic ring at the 5-terminal end.
For example, alkyl groups of %C, -we, etc. are preferable), or at least one of the hydroxyl groups of the reduced product of the starting material is transesterified with acetoacetate under an acid catalyst, or Using a reaction with diketene under a catalyst, etc., it is converted to an acetoacetate group, and the following -
A precursor corresponding to general formula (22) shown by formula (25) is obtained.
但L 、 R” t!−Co、Hl−Co、R” オ!
ヒ−CH,0C−CH,−♀
C−CH,から選ばれた一種、R’ %几′、R@は、
−H%−O比式(23)には少なくとも1個のアセト酢
酸エステル基が含まれている。ついで、アセト酢酸エス
テル基f、P−トルエンスルホニルアジドとアミンとの
反応等を用いて、α−ジアゾアセト酢酸エステル基に変
換すると、−数式(22)に示される本発明のα−ジア
ゾアセト酢酸エステルが生成する。However, L, R"t!-Co, Hl-Co, R"o!
A type selected from H-CH, 0C-CH, -♀ C-CH, R'%几', R@ is,
-H%-O ratio formula (23) contains at least one acetoacetate group. Then, when the acetoacetate group f is converted into an α-diazoacetoacetate group using a reaction between P-toluenesulfonyl azide and an amine, the α-diazoacetoacetate group of the present invention shown in formula (22) is obtained. generate.
飽和脂肪族多価アルコールから誘導される有用な化合物
についても、上記したステロイド系化合物の場合と同様
にして得られる。Useful compounds derived from saturated aliphatic polyhydric alcohols can also be obtained in the same manner as for the steroidal compounds described above.
次に、上記した脂肪族ジアゾケトン系化合物を用いて、
レジスト像のコントラストラ高める方法すなわち高コン
トラストであるレジスト像を得る方法について記載する
。Next, using the aliphatic diazoketone compound described above,
A method for increasing the contrast of a resist image, that is, a method for obtaining a resist image with high contrast will be described.
まず、一つの方法として基板上に形成されたレジスト層
の上に、上記した脂肪族ジアゾケトン化合物を含む高分
子/1ilt−スピン塗布などに設け、その後、露光・
現像する方法が挙げられる。上記し念高分子層としては
、特に現定されるわけではないが、使用する露光光に対
して透明性が高いことが望ましく、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸などのアクリル酸系あるいはメ
タクリル酸系ポリマー フェノールノボラック、クレゾ
ールノボラック、ポリビニルフェノール、アルカリ可溶
性ラダーシリコーン系ポリマーなどが挙げられる。とく
に、アルカリ現像などを考えると、アルカリ水溶液など
に溶解するポリマが望ましい。First, as one method, a polymer containing the above-mentioned aliphatic diazoketone compound/1ilt-spin coating is applied onto a resist layer formed on a substrate, and then exposed and
One example is a method of developing. As mentioned above, the polymer layer is not particularly defined, but it is desirable that it has high transparency to the exposure light used, and it is preferable to Examples of polymers include phenol novolac, cresol novolac, polyvinylphenol, and alkali-soluble ladder silicone polymers. In particular, when considering alkaline development, it is desirable to use a polymer that dissolves in an alkaline aqueous solution.
その膜厚としては、0.05〜tOsmが望ましく、ポ
リマーに対して、脂肪族ジアゾケトン化合物を5〜50
重量部含有することが望ましい。The film thickness is preferably 0.05 to tOsm, and the aliphatic diazoketone compound is added to the polymer by 5 to 50 tOsm.
It is desirable to contain it in parts by weight.
なお、脂肪族ジアゾケトン化合物と上記したポリマー材
料ヲエチルセロソルプアセテートやシクロヘキサノンな
どの汎用溶媒に溶解させたものをスピン塗布などによっ
て塗布して、用いられる。Incidentally, the aliphatic diazoketone compound and the above-mentioned polymer material dissolved in a general-purpose solvent such as ethyl cellosolp acetate or cyclohexanone are applied by spin coating or the like.
コントラストの高いレジスト像ヲ得るもう一つの方法と
して、ブリーチング特性の大小の異なるレジストを2層
設けて、露光・現像によりレジストパターンを得る方法
が挙げられる。すなわち、本発明の脂肪族ジアゾケトン
化合物を含むポリマーを用いてレジスト#を2層設け、
上層が下層に比べて使用する露光光に対してブリーチン
グ特性が太き(なるように形成すれば良い。その方法と
しては、上層レジストとして、同じ脂肪族ジアゾケトン
化合物を多く含有するものを用い、下層レジストとして
少な(含有するものを用いる方法、あるいは種類の異な
る脂肪族ジアゾケトンを用いて上層の方が下層に比べて
ブリーチング特性が大きくなるよ5に形成すれば良い。Another method for obtaining a resist image with high contrast is to provide two layers of resist with different bleaching properties and obtain a resist pattern by exposure and development. That is, two layers of resist # are provided using a polymer containing the aliphatic diazoketone compound of the present invention,
The upper layer should be formed so that it has thicker bleaching characteristics than the lower layer against the exposure light used.The method is to use an upper layer resist that contains a large amount of the same aliphatic diazoketone compound, The lower layer resist may be formed using a method containing a small amount of diazoketone or a different type of aliphatic diazoketone so that the upper layer has greater bleaching properties than the lower layer.
レジスト用ポリマーとしては、特に限定されるわけでは
ないが、現行のアルカリ現像方式が適用できるよプに、
アルカリ可溶性ポリマーが好ましく、ポリビニルフェノ
ール、クレゾールノボラック、フェノールノボラック、
アルカリ可溶性ラダーシリコーン系ポリマーなどが挙げ
られる。レジスト層の膜厚は、用途により変化し得るが
、上層及び下層レジストがそれぞれ、0.2〜to11
mb0.3〜2.0pmであれば特に良い。ポリマーと
脂肪族ジアゾケトン化合物との比率は、ポリマー100
重量部に対して、5〜50重量部であることが望まし
いO
なお、轟光後、アルカリ現像を行なうことを考えると、
上層レジストの万が下層レジストに比べて溶解しに(い
万が望ましいが、特にこの限りでfまない。Polymers for resists are not particularly limited, but are suitable for use with current alkaline development methods.
Alkali-soluble polymers are preferred, such as polyvinylphenol, cresol novolak, phenol novolak,
Examples include alkali-soluble ladder silicone polymers. The thickness of the resist layer may vary depending on the application, but the thickness of the upper and lower resist layers is 0.2 to 11, respectively.
It is particularly good if mb is 0.3 to 2.0 pm. The ratio of polymer to aliphatic diazoketone compound is 100
It is desirable that the amount of O is 5 to 50 parts by weight based on the weight part.In addition, considering that alkaline development is carried out after photo-lighting,
It is desirable that the upper resist layer dissolves more easily than the lower resist layer, but this is especially true in this case.
本発明に関する感光性樹脂組成物において、アルカリ可
溶性樹脂は芳香環を含むことで従来のレジスト材料が持
つ優れたRIE耐性を保ち、またアルカリ可溶性有機ケ
イ素樹脂を用いることで、二層レジスト法に必要なO,
RI E耐性を示し、そのいずれの場合も短波長におけ
る光透過性にすぐれることが感度向上及び解像度向上の
一助になっていると考えられる。また、感光性溶解阻害
剤は脂肪族ジアゾケトンを用いることにょシ、短波長の
光に対し効率良(反応し、反応生成物の短波長での光吸
収が小さいため、これがブリーチング作用となって感度
、解像度を向上させたものと考えられる。そして上記二
つの成分を組み合わせる1ことによし、KrFエキシマ
レーザ等の180〜’300 nmの紫外線に対して漢
足すべきレジスト特性が得られ、極めて良好な微細パタ
ーンが得られる。また、本発明のレジスト像のコントラ
スト増強方法及びそのための材料は、180〜S 00
nmの紫外線の照射によって効率良くブリーチングす
る化合物を使用しているために、エキシマレーザリソグ
ラフィーなどにおいて極めて高い解像性のパターンが高
精度に得られろ。In the photosensitive resin composition of the present invention, the alkali-soluble resin contains an aromatic ring, thereby maintaining the excellent RIE resistance of conventional resist materials, and the use of the alkali-soluble organosilicon resin, which is necessary for the two-layer resist method. NaO,
It is thought that the fact that it exhibits RIE resistance and has excellent light transmittance at short wavelengths in both cases helps improve sensitivity and resolution. In addition, the use of aliphatic diazoketones makes photosensitive dissolution inhibitors highly efficient (reacts with light at short wavelengths), and the light absorption at short wavelengths of the reaction product is small, resulting in a bleaching effect. This is thought to have improved sensitivity and resolution. By combining the above two components, it is possible to obtain excellent resist properties against ultraviolet rays of 180 to 300 nm from KrF excimer lasers, etc. A fine pattern with a fine pattern of 180 to S 00 can be obtained.
Because it uses a compound that can be efficiently bleached by irradiation with nanometer ultraviolet rays, patterns with extremely high resolution can be obtained with high precision in excimer laser lithography and the like.
以下、本発明を合成例および実施例をもって具体的に説
明するが、本発明はこれらの合成例および実施例に限定
されるものではない。Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to synthesis examples and examples, but the present invention is not limited to these synthesis examples and examples.
合成例1
還流管、滴下ロートおよび攪拌子を備えた100−三ツ
ロフラスコに、コールe メf ル2.11 /(5,
00trmol )、t4−ジオキサン1o−1および
P−トルエンスルホン酸水利物0.14Fを入れ、加熱
還流する。攪拌しながら、ジケテンt 68 P (2
00mmol )のt4−ジオキサン10m溶液f:4
0分で滴下し、熟1fft−4時間行なう。反応終了後
、溶媒を減圧下留去L1残渣をジエチルエーテルに溶解
し、水および飽和食塩水で洗う。無水硫酸ナトリウムで
乾燥後、ジエチルエーテルを留去し1カラムクロマトグ
ラフイにて下記化合物を単離した。Synthesis Example 1 In a 100-meter flask equipped with a reflux tube, a dropping funnel, and a stirring bar, 2.11/(5,
00 tmol), 10-1 t4-dioxane, and 0.14F of P-toluenesulfonic acid aqueous solution were added, and the mixture was heated to reflux. While stirring, diketene t 68 P (2
00 mmol) in 10 m solution of t4-dioxane f: 4
Add it dropwise at 0 minutes and let it ripen for 1fft-4 hours. After the reaction is complete, the solvent is distilled off under reduced pressure. The L1 residue is dissolved in diethyl ether and washed with water and saturated brine. After drying over anhydrous sodium sulfate, diethyl ether was distilled off and the following compound was isolated by one column chromatography.
トリウムで乾燥する。ジエチルエーテルを減圧下留去し
、エタノールから再+請晶することによし、下記の標記
化合物を得た。収量148.P 、収率8゜収量t56
′p・収率60.5係。NMRスペクトル(60MHz
、 CDC1,)の特徴的ピーク: A(J2.17.
2.20瞳
C(δ3 、55 ; −C−0−CH,) 、強度比
A:B:C−5:2:1゜TRスペクトルの特徴的ピー
ク:170ocm (シC−0)。Dry with thorium. Diethyl ether was distilled off under reduced pressure, and the residue was re-crystallized from ethanol to obtain the following title compound. Yield: 148. P, yield 8゜yield t56
'p・Yield: 60.5. NMR spectrum (60MHz
, CDC1,) characteristic peak: A (J2.17.
2.20 Pupil C (δ3, 55; -C-0-CH,), intensity ratio A:B:C-5:2:1°Characteristic peak of TR spectrum: 170ocm (C-0).
次に、還流管および攪拌子を備えた二ツロフラスコに、
上記で合成した化合物t56J’(2,3)mmol)
、トリエチルアミンα77JF(7,62mmoりおよ
びアセトニトリル10s#を加え、さらに、P−トルエ
ンスルホニルアジドt50/(7,62mmol)のア
セトニトリル5d溶液金滴下する。室温で2時間攪拌し
念後、溶媒を減圧下留去し、ジエチルエーテルで抽出全
行なう。ジエチルエーテル溶液を、水酸化カリウム水溶
液、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸す1、融点13
9℃。NMRIスペク)#(60MHz。Next, in a Futuro flask equipped with a reflux tube and a stirrer,
Compound t56J' (2,3) mmol) synthesized above
, triethylamine α77JF (7.62 mmol) and acetonitrile 10s# were added, and a gold solution of P-toluenesulfonyl azide t50/(7.62 mmol) in acetonitrile 5d was added dropwise. After stirring at room temperature for 2 hours, the solvent was removed under reduced pressure. The diethyl ether solution was washed with an aqueous potassium hydroxide solution and saturated brine, and then diluted with anhydrous sulfuric acid, melting point 13.
9℃. NMRI Spec) #(60MHz.
CDCI、 )の特徴的ビーク:A(δ2.42.2.
46;CH,−C−)、B(J5.60; −C−OC
H,) 、強度比A二B−6=1゜TRスペクトルの特
徴的ビーク:(2160−−1;JC−N、)、(17
50m−1,1675m−” ; y e−o )。U
VスペクトルCTHF中) : 2 max 258n
m、 a 24,300゜合成例4
合成例1と同様に、ジケテンをコール蜂メチルに対して
2.2倍量使用し、全く同じ操作を行なうことによし、
標記化合物を得た。CDCI, ) characteristic peak: A(δ2.42.2.
46; CH, -C-), B (J5.60; -C-OC
H,), intensity ratio A2B-6=1°Characteristic peak of TR spectrum: (2160--1; JC-N,), (17
50m-1,1675m-”; y e-o).U
V spectrum (in CTHF): 2 max 258n
m, a 24,300°Synthesis Example 4 In the same manner as Synthesis Example 1, by using 2.2 times the amount of diketene relative to Colebee methyl and performing exactly the same operation,
The title compound was obtained.
合成例5
NI
合成例1で使用したジケテンをコール酸メチルに対して
111倍量使用、以下合成例1と同様の操作を行なうこ
とによし、標題化合物を得た。Synthesis Example 5 NI The diketene used in Synthesis Example 1 was used in an amount of 111 times the amount of methyl cholate, and the same operation as in Synthesis Example 1 was performed to obtain the title compound.
コール醗−n−プロピル5.117’ (1t5mmo
l )、ジグテy 3.81 F (45,4nmo
1 )およびP−トルエンスルホン酸水和物0.44.
Pから5合成gAJ1と同様の操作でコール(35−n
−プロピルに3個アセト酢欣エステル基を導入した化合
物を合成した後(収8725し、カラムクロマトグラフ
ィで単離することなしに、P−トルエンスルホニルアジ
ド6.097(30,9rrmol )とトリエチルア
ミン3.14/ (30,9mnol) t−反応させ
、合成例1と同様の操作でジアゾ化を行なった。反応残
渣全酢咳エチルとヘキサンの混合溶媒から再結晶するこ
とによジ、標4゛鬼化合物f4.56P得た。収463
.0チ。融点110〜112℃。NMI(スペ強度比A
:B−9:2゜IRスペクトルの特徴的ピーク: (2
160cm ” ;JC−N、)、(1720fi ”
、1680a+″、y c−o )o U V xベク
トルCTHF中) : 2 max 258nrii、
523800゜
合成例5
N。Cole-n-propyl 5.117' (1t5mmo
l ), jigte y 3.81 F (45,4nmo
1) and P-toluenesulfonic acid hydrate 0.44.
P to 5 synthesis gAJ1 Call (35-n
After synthesizing a compound in which three acetoacetic acid ester groups were introduced into -propyl (yield: 8725), 6.097 (30.9 rrmol) of P-toluenesulfonyl azide and 3.9 mmol of triethylamine were synthesized without isolation by column chromatography. 14/(30.9 mnol) was subjected to t-reaction, and diazotization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1.The reaction residue was recrystallized from a mixed solvent of total acetic acid, ethyl ethyl, and hexane. Compound f4.56P was obtained. Yield: 463
.. 0chi. Melting point: 110-112°C. NMI (Spec intensity ratio A
:B-9:2°Characteristic peak of IR spectrum: (2
160cm ” ;JC-N, ), (1720fi ”
, 1680a+'', yc-o)o U V x vector CTHF): 2 max 258nrii,
523800° Synthesis Example 5 N.
リトコール酸メチルt95J’(5,00面o1)、ジ
ケテy Q、50/ (&Orrmol )、およびP
−)ルエンスルホン酸水利物57’Fを1.2−ジクロ
ロエタ7F3g中で、合成例1と同様の操作で反応させ
、残渣をメタノールから再結晶することによし、リトコ
ール酸メチルに1個アセト酢酸エステルを導入した化合
物を合成した後(収量t 4410収率6Q、7チ。融
点184〜189℃)、P−)ルエンスルホニルアジド
0.60 J’ (3,Orrmol)とトリエチルア
ミンQ、3)J’(5,0mmo l )を、合成例1
と同様の操作で反応させ、ジアゾ化を行なった。反応残
渣からカラムクロマクグラフィにより標題化合物をt1
2J’得た。収率ルの特徴的ピーク: (2160m
” ; yc−N、 )、(1755fi”、1750
cm−1;vc−0)。UVスペクトルCTHF中):
λ max 258nm% δ6,600゜合成例6
還流管、滴下ロートおよび攪拌子を備えた100d30
フラスコに、コール酸エチル11111JF(22,9
rrmo 1 )、1.4−ジオキサン30−1および
P−トルエンスルホン酸−水和物0.727’(五8
mno 1 )を入れ、加熱還流しながら、ジケテン6
.41 (76mmo 1 )の1.4−ジオキサン1
〇−溶液を40分程で滴下し、4時間熟成する。反応終
了後、溶媒を減圧留去L1残渣をジエチルエーテルに溶
解し、水洗後、飽和食塩水で洗い、無水硫酸ナトリウム
で乾燥する。エーテルを留去し、下記化合物13.17
(19,0rrmol ) を得た。Methyl lithochlate t95J' (5,00 face o1), Diketey Q, 50/ (&Orrmol), and P
-) Aqueous 57'F of toluenesulfonic acid was reacted in 3 g of 1,2-dichloroethane 7F in the same manner as in Synthesis Example 1, and the residue was recrystallized from methanol. After synthesizing the compound into which the ester was introduced (yield t 4410 yield 6Q, 7chi. melting point 184-189°C), P-) luenesulfonyl azide 0.60 J' (3, Orrmol) and triethylamine Q, 3) J '(5,0 mmol), Synthesis Example 1
Diazotization was carried out in the same manner as above. The title compound was isolated from the reaction residue by column chromatography at t1.
I got 2J'. Characteristic peak of yield: (2160m
"; yc-N, ), (1755fi", 1750
cm-1; vc-0). UV spectrum (in CTHF):
λ max 258nm% δ6,600° Synthesis Example 6 100d30 equipped with a reflux tube, dropping funnel and stirrer
In a flask, add ethyl cholate 11111JF (22,9
rrmo 1 ), 1,4-dioxane 30-1 and P-toluenesulfonic acid-hydrate 0.727' (58
mno 1) and diketene 6 while heating and refluxing.
.. 41 (76 mmo 1 ) of 1,4-dioxane 1
- Add the solution dropwise over about 40 minutes and age for 4 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the L1 residue was dissolved in diethyl ether, washed with water, then with saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The ether was distilled off and the following compound 13.17
(19,0rrmol) was obtained.
リウムで乾燥する。ジエチルエーテルを減圧蒸留し、目
的化合物を黄色油状物として5.87’(7,6rrm
o l )得た。収率40優。Dry in a lium. Diethyl ether was distilled under reduced pressure to obtain the target compound as a yellow oil at 5.87' (7.6 rrm
o l) Obtained. Yield: 40%.
NMRxペクトk (60MHz、 CDCQ、 )の
特徴的還流管および攪拌子を備えた20フラスコに上記
し念前駆体13.I P (19rrmol )、トリ
エチルアミン9、1 d (65rrmol )および
アセトニトリル20d溶液ニ室温でP−トルエンスルホ
ニルアジド1t8/(60mnol)のアセトニトリル
1〇−溶g全滴下した。溶液はゆるやかに発熱する。室
温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去し、ジエチルエ
ーテルで抽出全行なう。ジエチルエーテル溶gを、水酸
化カリウム水溶液で数回振シ、反応によって生成1−タ
P−)ルエンスルホニルアミドを除いたのち、水洗し、
飽和食塩水で洗ったのち、無水硫水ナトB(δ190,
4重#(6Hz)、−C−0(H,−CH,)強度比A
:l3−9:2
IR,スペクトルの特徴的ピーク
A(2160ea−νc、N、)
B(1720fi−’、168Qes+1、y(−□)
UVスペクトル(THIi”甲)
λmax25anm、 g24000
合成例7
コール酸シクロヘキシル6.297’ (12,8mn
ol)ジケテン3.55 J’ (42,2m+nol
)およびp −) /l/ x y スルホン酸水和
物0.5 J’ (2,5mnol )から、合成例6
と同様の操作で下記化合物を得た。The above-mentioned superprecursor 13. To a solution of IP (19 rrmol), triethylamine 9,1 d (65 rrmol) and acetonitrile 20 d, a total of 10 g of acetonitrile solution of P-toluenesulfonyl azide 1t8/(60 mnol) was added dropwise at room temperature. The solution slowly generates heat. After stirring at room temperature for 2 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the mixture was completely extracted with diethyl ether. The diethyl ether solution (g) was shaken several times with an aqueous potassium hydroxide solution to remove the 1-taP-)luenesulfonylamide produced by the reaction, and then washed with water.
After washing with saturated saline, anhydrous sulfuric acid sodium chloride B (δ190,
Quadruple # (6Hz), -C-0 (H, -CH,) intensity ratio A
:l3-9:2 IR, characteristic peak of spectrum A (2160ea-νc, N,) B (1720fi-', 168Qes+1, y(-□)
UV spectrum (THIi" A) λmax 25 anm, g 24000 Synthesis example 7 Cyclohexyl cholate 6.297' (12,8 mn
ol) Diketene 3.55 J' (42,2m+nol
) and p −) /l/ x y from 0.5 J' (2,5 mnol) of sulfonic acid hydrate, Synthesis Example 6
The following compound was obtained in the same manner as above.
この化合物″f、Jet iすることなしに、P−トル
エンスルホニルアジド7.47’ (37,5mnol
) およびトリエテルアばン58.1(4t3爪n
ol)と、アセトニトリル25dと反応させ合成例6と
同様の操作でジアゾ化を行った。次いで生成換金酢酸エ
チルとヘキサンの混合溶媒から丹結晶することにより純
粋な目的物を薄黄色結晶としてt72J’得た。融点9
9〜101℃
N i’vl Bスペクトル(60MHz 、C1)C
L s )の特徴的ピーク:
A(a2.42.2.40;CM、 −(!ニー)■
13(J4.07、多重@ (6Hz ’)、−c −
o −g Q )強度比A:B−9:1
1 Rスペクトルの特徴的ピーク;
A(2170” 、v (−N、 )B(17506
I+−1,168C1g 1;、、o)UVスペクトル
(T)(F’中)
λmax259nm % *21400合成例8
コール酸のカルボキシル基金還元した4価アルコール1
95 J’ (10mnol )、ジケテン4.20p
(48/m1o1 )、P−)ルエンスルホン酸−水和
物0゜92/(4,8mmol ) t 1.4−ジ
オキサ740dlc溶媒として合成例5と同様の操作に
よって下記化合物1ft得た。This compound "f, Jet i, P-toluenesulfonyl azide 7.47' (37.5 mnol
) and Trieteravan 58.1 (4t3 claw n
ol) was reacted with acetonitrile 25d, and diazotization was performed in the same manner as in Synthesis Example 6. The product was then crystallized from a mixed solvent of ethyl acetate and hexane to obtain the pure target product as pale yellow crystals t72J'. Melting point 9
9-101℃ Ni'vl B spectrum (60MHz, C1) C
Characteristic peaks of L s ): A (a2.42.2.40; CM, -(! knee) ■ 13 (J4.07, multiple @ (6Hz'), -c -
o -g Q) Intensity ratio A:B-9:1 1 Characteristic peak of R spectrum; A(2170'', v(-N, )B(17506
I+-1,168C1g 1;,,o) UV spectrum (T) (in F') λmax 259nm % *21400 Synthesis Example 8 Tetrahydric alcohol 1 obtained by reducing the carboxyl group of cholic acid
95 J' (10 mnol), diketene 4.20p
(48/m1o1), P-) Luenesulfonic acid hydrate 0°92/(4.8 mmol) t1.4-dioxa 740 dlc 1 ft of the following compound was obtained by the same operation as in Synthesis Example 5 as a solvent.
合成例9
このようにして得た上記化合物とP−トルエンスルホニ
ルアジド8.17JF (4t4mmol )、トリエ
チルアミン 6.4 w (a 5.5rrmo! )
’k、アセトニトリル30、Jをf3媒として合成例
5と同様の操作によって目的化合物を黄色油状物として
5.18/(6,2Qrrmol)得た。収率62チ。Synthesis Example 9 The above compound thus obtained, P-toluenesulfonyl azide 8.17JF (4t4mmol), triethylamine 6.4w (a 5.5rrmo!)
'k, acetonitrile 30, J was used as the f3 medium and the same procedure as in Synthesis Example 5 was performed to obtain the target compound as a yellow oil in an amount of 5.18/(6,2 Qrrmol). Yield: 62 cm.
NMRxペクト/I/ (60Mk4 z −CD C
Q s )の特徴的ピN。NMRxPect/I/ (60Mk4 z -CD C
Q s ) characteristic pin N.
リトコール酸のカルボキシル基を還元した2価アルコー
ル5.63) (10rrmol )、ジケテン2.0
2.5’(24+nno l )、P−トルエンスルホ
ン醒−水和物046t(2,4rrmol)e 1 、
’−ジオキサン4(]J’i溶媒とし、合成例5と同様
の操作によって下記fヒ合物4.86J’を得九。Dihydric alcohol obtained by reducing the carboxyl group of lithocholic acid 5.63) (10rrmol), diketene 2.0
2.5' (24+nno l ), P-toluenesulfone hydrate 046t (2,4 rmol) e 1 ,
Using '-dioxane 4(]J'i as the solvent, the following compound 4.86J' was obtained by the same procedure as in Synthesis Example 5.
エルスペクトルの特徴的ピーク
A (2160” 、y c −111i、 )B(
1750” −1675” 、vc−Q )UVス
ペクトル(T)(F中)
λmax 259nm、 g28900上記で得た前駆
体にP−)ルエンスルホニルアジド5.97 P C2
0,2+rmol )、トリエチルアミン6.1、#(
22,2rywnol )、アセトニトリ#20.j全
711え、合成例5と同様の操作によって目的化合物を
薄黄色油状物として517 J’ (5,44rrmo
l )を得た。収率54チ。Characteristic peak A (2160”, y c -111i, ) B (
1750" - 1675", vc-Q) UV spectrum (T) (in F) λmax 259 nm, g28900 P-) luenesulfonyl azide 5.97 P C2 in the precursor obtained above
0,2+rmol), triethylamine 6.1, #(
22,2rywnol), acetonitrile #20. 517 J' (5,44rrmo
l) was obtained. Yield: 54 cm.
NMRスペクト#(60MH2%CDCl2.)の特徴
的IRスペクトルの特徴的ビーク:
A(21604’ ; w C−N、 )B(1740
elI”、1675al’ i v 。−wQ )UV
スペクトル(THF中):
還流管、滴下ロートおよび攪拌子を備えた10〇−30
フラスコに、ペンタエリトリトール2.72P(G、0
20mol ) 、触媒量のP−)ルエンスルホン酸−
水和物、t4−ジオキサン1O−t−入れ、加熱しなが
らジケテン7.06p(0,084mol)の14−ジ
オキサン10@I溶液を40分間で滴下し、その後、2
時間熟成する。溶媒を減圧留去した後、クロロホルム溶
液とし水洗後、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。クロロ
ホルムを留去すると赤褐色油状物が得られる。酢酸エチ
ル:ヘキサン−4=1溶液とし、シリカゲル層を通し、
溶媒を留去すると。Characteristic peak of characteristic IR spectrum of NMR spectrum #(60MH2%CDCl2.): A(21604'; w C-N, )B(1740
elI", 1675al' i v.-wQ) UV
Spectrum (in THF): 100-30 with reflux tube, addition funnel and stirrer
In the flask, add 2.72P of pentaerythritol (G, 0
20 mol), a catalytic amount of P-)luenesulfonic acid-
A solution of 7.06 p (0,084 mol) of diketene in 10@I of 14-dioxane was added dropwise to the hydrate and 10@I of t4-dioxane over 40 minutes while heating.
Time to mature. After distilling off the solvent under reduced pressure, the solution is made into a chloroform solution, washed with water, and dried over anhydrous sodium sulfate. Distilling off the chloroform gives a reddish-brown oil. Ethyl acetate:Hexane-4=1 solution, passed through a silica gel layer,
When the solvent is distilled off.
目的化合物の前駆体である、アセト酢酸エステルを黄色
油状物として4.771 (0,01mol )得た。4.771 (0.01 mol) of acetoacetate, a precursor of the target compound, was obtained as a yellow oil.
次に、これを、トリエチルアミン5.4m1(0,04
mol)、アセトニトリル20−r溶液とする。これに
P−トルエンスルホニルア’) )’ 8.OJ’ (
0,04mol ) (D 7セトニトリル10d溶液
を滴下し、室温で攪拌する。Next, this was mixed with 5.4 ml of triethylamine (0.04
mol), acetonitrile 20-r solution. To this, P-toluenesulfonylua'))' 8. OJ' (
0.04 mol) (D7 Setonitrile 10d solution is added dropwise and stirred at room temperature.
2〜3時間後、溶媒を留去し、クロロホルム溶液とし、
水酸化カリウム水溶液でよく振し、反応で生成したP−
)ルエンスルホニルアミドを除いた後、水洗、無水硫酸
ナトリウムで乾燥する。溶媒留去後、残渣の黄色油状物
をシリカゲル層w −トカラムに通し、得られ次面体を
酢酸エチル−ヘキサンから再結晶し、純粋な目的化合物
を、薄黄色結晶としてt82JF(α0032mol)
得た。After 2 to 3 hours, the solvent was distilled off to obtain a chloroform solution,
Shake well with aqueous potassium hydroxide solution, and P- produced by the reaction.
) After removing luenesulfonylamide, wash with water and dry with anhydrous sodium sulfate. After evaporation of the solvent, the residual yellow oil was passed through a silica gel-layered column, and the obtained hemahedron was recrystallized from ethyl acetate-hexane to obtain the pure target compound as pale yellow crystals (t82JF (α0032 mol)).
Obtained.
ペンタエリトリトールからの収率で15.8%融点 1
08〜109℃
NMRxベクトル(60MHz %CDC1,)a 2
.45 (12H%S、 −C−CM、 )14.27
(BH%B、−CH,−0)IRスペクトル
2180g ’(C−N、) 、 1740(C−0)
、1680(C−o)UVスペクトル(THF中)
λmax 253nm、 gmax 30600
合収例11
アセトニトリル60dを用い、合成例1oとほぼ同様の
操作によって、目的化合物を得た。再結晶はエタノール
から行った。目的物はエタノールにはほとんど溶けない
が不純物は溶けることから純粋な目的化合物を薄黄色粉
末としてt 57 J’(0,0017mol)得た。15.8% yield from pentaerythritol Melting point 1
08-109℃ NMRx vector (60MHz %CDC1,) a 2
.. 45 (12H%S, -C-CM, )14.27
(BH%B,-CH,-0) IR spectrum 2180g'(C-N,), 1740(C-0)
, 1680 (C-o) UV spectrum (in THF) λmax 253nm, gmax 30600
Synthesis Example 11 Using acetonitrile 60d, the target compound was obtained in substantially the same manner as in Synthesis Example 1o. Recrystallization was performed from ethanol. Since the target compound was hardly soluble in ethanol but impurities were soluble, the pure target compound was obtained as a pale yellow powder (t 57 J' (0,0017 mol)).
ジペンタエリトリトールからの収率8.6 チ。Yield from dipentaerythritol: 8.6.
融点 132℃
の合成
ジペンタエリトリトール5.IJ’(α02mol)、
ジケテy 11 / (0,15mol )、 触媒量
のP−トkxンスルホン酸−水和物からt4−ジオキサ
ンを溶媒として、合成例10と同様の操作によって、前
駆体のアセト酢酸エステ# 14.OJ’ (Q、01
9mol )’fr得、これと、P−)ルエンスルホニ
ルアジ)”21、7J’(α11mol )−トリエチ
ルアミン15IIj(0,11mol)、4.25 (
12H,S、−C−OCH,−)IRスペクトル
2170=II−1(C−N、)、1730ea”(C
−0)、t67o−−’(c−o)UVスペクトル(T
HF中)
λmax 255nm s gmax 4620
0合放例12
i、4−シクロヘキサンジオ−/I/ 2.57’ (
0,022mol )、ジケテy 4.OP (0,0
47mo! )、触媒量のP−トntxyスルホン酸−
水和物から1.4−ジオキサンヲ溶媒として、合成例1
0と同様の操作によって、前厄体のアセト酢酸エステル
を無色結晶として1921(h75rrmol )得之
。Synthetic dipentaerythritol with a melting point of 132°C5. IJ' (α02mol),
The precursor acetoacetic acid ester #14. was prepared by the same procedure as in Synthesis Example 10 using t4-dioxane as a solvent from a catalytic amount of P-kx sulfonic acid hydrate (0.15 mol). OJ' (Q, 01
9 mol )'fr was obtained, and this and P-)luenesulfonyladi)"21,7J'(α11 mol)-triethylamine 15IIj (0.11 mol), 4.25 (
12H,S, -C-OCH,-) IR spectrum 2170=II-1(C-N,), 1730ea"(C
-0), t67o--' (c-o) UV spectrum (T
in HF) λmax 255nm s gmax 4620
0 combination example 12 i,4-cyclohexanedio-/I/2.57' (
0,022 mol), Dikety 4. OP (0,0
47mo! ), a catalytic amount of P-ntxysulfonic acid-
Synthesis Example 1 from hydrate to 1,4-dioxane as a solvent
By the same operation as in 0, 1921 (h75rrmol) of acetoacetate, a probiotic, was obtained as colorless crystals.
前駆体t50Jj(5,3rrmol )、P−トルエ
ンスルホニルアジド2.I J’ (10,6rrmo
l )、トリエチルアミン15 d(1tomnol
)、アセトニトリル12.dt−反応させる。Precursor t50Jj (5,3rrmol), P-toluenesulfonyl azide2. I J' (10,6rrmo
l), triethylamine 15d (1tomnol
), acetonitrile 12. dt-react.
2時間稜、溶媒を留去し、塩化メチレン溶液とし、水酸
化カリウム水溶液でよく振し、水洗したのち、無水硫酸
す) IJウムで乾燥する。溶媒を留去すると目的物の
粗結晶が得られた。エタノールから再結晶することによ
って純粋な目的化合物を薄黄色結晶として0.937’
(2,77mnol )得た。前駆体からの収率52
チ。After 2 hours, the solvent was distilled off to obtain a methylene chloride solution, which was thoroughly shaken with an aqueous potassium hydroxide solution, washed with water, and dried over anhydrous sulfuric acid. When the solvent was distilled off, crude crystals of the target product were obtained. The pure target compound was obtained as pale yellow crystals by recrystallization from ethanol at 0.937'
(2.77 mnol) was obtained. Yield 52 from precursor
blood.
融点 117〜118℃
HNMRXペクト/I/ (60MHz %CDC1m
)Jt4−2.2(8H,m、メチレン)a 2−4
0 (6H,8,−t5−CH,)J 4.7−5.2
(2H%m、メチン)l几スペクトル
2170c11”(C−N、)、1720ffi”−’
(C=0 )、L660e11−1(C−0)UVス
ペクトル(THF中)
λmax 255nm #maX 15600
合成例16
イノシトール五6PCα02mol)、ジケテン1to
p(0,15mol )、触媒量のP−)ルエンスルホ
ン酸−水和物、t4−ジオキサン4(IJ″Ik用い、
合成例10と同様の操作(但し、クロロホルムの代りに
塩化メチレンを使用)によって前駆体であるアセト酢酸
エステk f 8.671 (0,012mol )得
た。これと、P−トルエンスルホニルアジド15.8P
C0,07m01)、トリエチルアミン9.5 y(0
,07mol )、アセトニトリル30dt−合成例1
0と同様の操作で反応させ九のち、溶媒を留去後、塩化
メチレンで抽出し、水酸化カリウム水溶液で振し、水洗
後、無水硫酸ナトリウムで乾蝕した。溶媒を留去し、目
的化合物の粗結晶を得た。エタノールによって不純物を
除き、純粋な目的化合物を薄黄色粉末として08JF(
0,004mol )を得た。イノシトールからの収率
で20チ。Melting point 117-118℃ HNMRX Pect/I/ (60MHz %CDC1m
) Jt4-2.2 (8H, m, methylene) a 2-4
0 (6H,8,-t5-CH,)J 4.7-5.2
(2H%m, methine)l spectrum 2170c11" (C-N, ), 1720ffi"-'
(C=0), L660e11-1 (C-0) UV spectrum (in THF) λmax 255nm #max 15600
Synthesis Example 16 Inositol 56PCα02mol), diketene 1to
p(0,15 mol), catalytic amount of P-)luenesulfonic acid-hydrate, t4-dioxane 4(IJ″Ik),
The precursor acetoacetate k f 8.671 (0,012 mol) was obtained by the same operation as in Synthesis Example 10 (however, methylene chloride was used instead of chloroform). This and P-toluenesulfonyl azide 15.8P
C0,07m01), triethylamine 9.5y(0
, 07 mol), acetonitrile 30 dt - Synthesis Example 1
After 9 days, the solvent was distilled off, extracted with methylene chloride, shaken with an aqueous potassium hydroxide solution, washed with water, and then dry-etched with anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off to obtain crude crystals of the target compound. Impurities were removed with ethanol, and the pure target compound was converted into a light yellow powder as 08JF (
0,004 mol) was obtained. The yield from inositol is 20.
融点 165〜154℃
85.40−5.60 (6H,m、メチン)工Rスペ
クトル
2180Cm ’(C−mN、)、 1750ea−
’ ((、’−0)、 1670cm ”(C−0ン
UVスペクトル(T)iE’中)
λmax 252nm amax 45800合取例
1−13で得た化合物は、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル系溶剤、メタノールなどのアルコール系溶剤、ア
セトンなどのケトン治浴剤、酢酸エナ/L/などのエス
テル系溶剤、クロロホルム等のハロゲン系溶剤に容易に
溶解し、また・Xe −Hg ランプあるいはKrF
エキシマレーザ−などの照射によって9′h本良くブリ
ーチング作用を示す。Melting point 165-154℃ 85.40-5.60 (6H, m, methine) Engineering R spectrum 2180Cm' (C-mN,), 1750ea-
' ((, '-0), 1670 cm '' (in UV spectrum (T)iE') It easily dissolves in alcoholic solvents, ketone bath agents such as acetone, ester solvents such as ena acetate/L/, and halogen solvents such as chloroform.
When irradiated with excimer laser or the like, it shows a good bleaching effect for 9' hours.
例えば、合成例1の化合物は、テトラヒドロフラン中の
UVスペクトルから2 max 258nm 、 g2
4300と300 nm 以下の領域に感光域を持つ。For example, the compound of Synthesis Example 1 has a UV spectrum in tetrahydrofuran of 2 max 258 nm, g2
It has a photosensitive region below 4300 and 300 nm.
さらに、249nmでは# 22700であし、上記U
V 測定+ yプルにXe−Hgランプを用いて40
秒光照射すると、249nmにおいて、g5400と光
吸収強度が約1に減少した。Furthermore, at 249 nm, it is #22700, and the above U
V measurement + 40 using Xe-Hg lamp for y pull
Upon second light irradiation, g5400 and light absorption intensity decreased to about 1 at 249 nm.
次に、光反応生成物を合成例1の化合物を例にと5、I
Rスペクトル及びNMR,スペクトルヲ用いて追跡した
。Next, using the compound of Synthesis Example 1 as an example, the photoreaction product was
Tracking was carried out using R spectrum and NMR spectrum.
エルスペクトルでは、光照射によし、ジアゾ基にもとづ
(吸収が消失し、新たに、カンボン酸の−OHにもとづ
く幅広い吸収が5200fl’ft中心にあにもとづ(
吸収が消失し、祈念に、カルボン酸にもとづ(吸収がδ
8.25にあられれた。In the El spectrum, upon light irradiation, the absorption based on the diazo group disappears, and a new broad absorption based on the -OH of carboxylic acid appears at the center of 5200 fl'ft.
Absorption disappears, and due to carboxylic acid (absorption decreases to δ
It happened on 8.25.
以上から、合成例1の化合物は、光照射により下記の反
応が起こし、カルボン酸が生成する。From the above, when the compound of Synthesis Example 1 is irradiated with light, the following reaction occurs, and a carboxylic acid is produced.
合成例の化合物とアルカリ可溶性樹脂〔ノボラック樹脂
、ポリビニルフェノール、ポリ(P−ヒドロキシベンジ
ルシルセスキオキサン)、ポリビニルアルコールなど〕
とシクロヘキサノンあるいは1−アセトキシ−2−エト
キシエタンft トの汎用溶媒中、種々の配合量で自由
に混合し、これらの溶液をシリコンウェハ上にスピン塗
布した所、均一な塗膜を形成した。均一な膜を形成した
。また、熱天秤を用いて、加熱による重量減少を観察し
たところ、合成例の化合物の昇華性は見られなかった。Compounds of synthesis examples and alkali-soluble resins [novolak resin, polyvinylphenol, poly(P-hydroxybenzylsilsesquioxane), polyvinyl alcohol, etc.]
and cyclohexanone or 1-acetoxy-2-ethoxyethaneft were freely mixed in various amounts in a general-purpose solvent, and when these solutions were spin-coated onto a silicon wafer, a uniform coating film was formed. A uniform film was formed. Further, when weight loss due to heating was observed using a thermobalance, no sublimation of the compound of the synthesis example was observed.
以下に、本発明の実施例を示す。Examples of the present invention are shown below.
実施例1
本発明の第1の実施例を第1図の工程図に基づいて次に
説明する。Example 1 A first example of the present invention will be described below based on the process diagram of FIG.
前述(6)で示されるアルカリ可溶性樹脂、P−クレゾ
ールノボラック樹脂80重重部、合成例1で得られた脂
肪族ジアゾケトン20重量部金1−アセトキシ−2−エ
トキシエタンに溶解させ、固形分27重量%のレジスト
溶液とした。The alkali-soluble resin shown in (6) above, 80 parts by weight of P-cresol novolac resin, 20 parts by weight of the aliphatic diazoketone obtained in Synthesis Example 1, and dissolved in gold 1-acetoxy-2-ethoxyethane, solid content 27 parts by weight. % resist solution.
次に、このレジスト溶液をシリコンウェハ1上にスピン
塗布し、85〜90℃で30分間プリベークし、0.8
amのレジスト膜2を成膜した。Next, this resist solution was spin-coated onto the silicon wafer 1, prebaked at 85 to 90°C for 30 minutes, and
An am resist film 2 was formed.
これに穐々の異なる照射量のKrFエキシマレーザ元<
249 nm ) t[4元し、2.58%水酸化テ
トラメチルアンモニウム水溶液で1分間現像し、次いで
、1分間水洗した後、残存レジスト膜厚を測定Lt。そ
して残存膜厚(規格化)を露光量(J−m ”)に対し
てプロットし、残存膜厚ゼロとなる最小露光量(感度)
t−求めたところ、約950 J−m−でありた。次い
で、上記と同様にして得たレジスト膜に、石英マスクを
用いて縮小投影露光(t 5KJ −m−)し、次に、
上記と同様に現像したところ、0.5JlrrJ&Sが
解像できた。In addition to this, the KrF excimer laser source with different irradiation doses is
249 nm) t [quaternary, developed with a 2.58% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute, and then washed with water for 1 minute, and then the remaining resist film thickness was measured Lt. Then, the residual film thickness (normalized) is plotted against the exposure amount (J-m''), and the minimum exposure amount (sensitivity) at which the residual film thickness is zero is calculated.
When t- was determined, it was approximately 950 Jm-. Next, the resist film obtained in the same manner as above was subjected to reduction projection exposure (t 5KJ -m-) using a quartz mask, and then,
When developed in the same manner as above, 0.5 Jlrr J&S could be resolved.
更に、上記レジストパターンを形成し九シリコンウーハ
1t−1平行平板盟几IFi装置(Pc、、 −5,2
Pa 、 RF−52w−m−) t”用いてCF4R
IE’(H行ったところ、レジストのエツチングレート
は約20nm−min−”とすぐれたRIB耐性を示す
ことが確認された、以上述べたように、本発明を用いる
ことによし、極めて微細なパターンが形成できることが
確認できた。Furthermore, the above resist pattern was formed and nine silicon wafers were placed in a parallel plate IFi device (Pc, -5,2
Pa, RF-52w-m-)t” using CF4R
When IE' (H) was performed, it was confirmed that the etching rate of the resist was approximately 20 nm-min-'', showing excellent RIB resistance.As described above, by using the present invention, extremely fine patterns can be It was confirmed that it could be formed.
実施例2〜35
実施例1と同様にして、種々の条件で実験を行った。組
成物の取分、配合割合、露光光源、感度最適露光量、現
像条件、解像度、CF、RIB レートに関する具体的
な値は表1にまとめた。これよし、本発明の方法によし
、極めて微細なパターンが容易に形成できろことが確認
できた。Examples 2 to 35 Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 under various conditions. Table 1 summarizes specific values regarding composition fraction, blending ratio, exposure light source, optimum exposure amount for sensitivity, development conditions, resolution, CF, and RIB rate. This confirms that extremely fine patterns can be easily formed using the method of the present invention.
実施例36
本発明に係る二層レジスト法による微細パターンの形成
方法を示す実施例を、第2図に基づいて以下に説明する
。Example 36 An example showing a method for forming a fine pattern using a two-layer resist method according to the present invention will be described below with reference to FIG.
まず、前述(14)で示されるアルカリ可溶性有機ケイ
素樹脂(ポリ(P−ヒドロキシベンジルシルセスキオキ
サン))80重量部、合成例1で得られ念脂肪族ジアゾ
ケトン20重量部を1−7セトキシー2−エトキシエタ
ンに溶解させ、固形分27重it%のレジスト溶液とし
た。First, 80 parts by weight of the alkali-soluble organosilicon resin (poly(P-hydroxybenzylsilsesquioxane)) shown in the above (14) and 20 parts by weight of the telephatic diazoketone obtained in Synthesis Example 1 were mixed with 1-7 setoxy 2 - It was dissolved in ethoxyethane to form a resist solution with a solid content of 27% by weight.
シリコンウェハ11上にPFR−3650D4(日本台
底ゴム製)をスピン塗布し、200℃で30分間ハード
ベークし、約t85μmに成膜し、第1レジスト層12
とした。この第1レジスト層12の上に先のレジスト溶
液をスピン塗布し、85℃で30分間プリベークして、
0.8amのレジスト膜13t−成膜した。PFR-3650D4 (manufactured by Nippon Taisoko Rubber Co., Ltd.) is spin-coated on the silicon wafer 11 and hard-baked at 200°C for 30 minutes to form a film with a thickness of about 85 μm.
And so. The above resist solution was spin-coated on this first resist layer 12, and prebaked at 85° C. for 30 minutes.
A resist film 13t of 0.8 am was formed.
これに種々の異なる照射量のKrFエキシマレーザ光(
249nm)を露光し、o、oso規定のテトラ(2−
ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド水溶液?
用いて1分間現像し、次いで1分間水洗した後、残存レ
ジスト膜厚を測定した。そして、残存膜厚(規格化)t
−11光濾(J−m1〕に対してプロットし、残膜率ゼ
ロとなる最小露光量(感度〕を求めたところ、約1oo
oJ−m−であった。To this, KrF excimer laser light with various different irradiation doses (
249 nm), and the o, oso standard tetra(2-
Hydroxyethyl) ammonium hydroxide aqueous solution?
The remaining resist film thickness was measured after developing for 1 minute and then washing with water for 1 minute. Then, the residual film thickness (normalized) t
-11 light filter (J-m1) and calculated the minimum exposure amount (sensitivity) at which the residual film rate is zero, it was approximately 1oo
It was oJm-.
仄に、上記二層構造のレジスト膜に、石英マスクを用い
て縮小投影露光(t 6KJ−m−) L、次いで、上
記と同様に現像したところ、0,5μmQk8が解像で
きた。When the resist film having the two-layer structure was subjected to reduction projection exposure (t6KJ-m-) L using a quartz mask and then developed in the same manner as above, 0.5 μm Qk8 could be resolved.
更に、上記上層レジストのパターンをマスクドして、平
行平板型RIB装’II (P os −26P a、
RF=200W(14MHz ) 、カンードバイアス
電圧−−130V)?用い、0.RIB y2行ったと
ころ、α5smQIkBの上層レジストパターンは精度
良< バー )’ ヘ−りP FR−4650D4にア
スペクト比3以上で転写され。Furthermore, the pattern of the upper resist layer was masked and a parallel plate type RIB device II (Pos-26P a,
RF=200W (14MHz), Cando bias voltage -130V)? Use, 0. When RIB y2 was performed, the upper resist pattern of α5smQIkB was transferred to PFR-4650D4 with good accuracy and an aspect ratio of 3 or more.
その寸法シフトは、α1+m以下であった。その際の上
層レジストのエッチングレートハ、約anm・min
’ とすぐれた(入HIE耐性を示すことが確認され念
。The dimensional shift was less than α1+m. At that time, the etching rate of the upper layer resist is approximately anm/min.
' It has been confirmed that it exhibits high resistance to HIE.
以上述べたように、本発明を用いることによし、極めて
微細なパターンが形成でき、それを高アスペクト比、0
.1+m以下の寸法シフトで第一レジスト層に転写可能
であることが確認できた。As described above, by using the present invention, extremely fine patterns can be formed, and they can be formed with a high aspect ratio and 0.
.. It was confirmed that transfer to the first resist layer was possible with a dimensional shift of 1+m or less.
実施例67〜62 実施例36と同様にして、種々の条件で実験を行った。Examples 67-62 Experiments were conducted in the same manner as in Example 36 under various conditions.
第一レジスト層、第ニレジスト層の組成物の成分、配合
割合、蕗光元源、感度、最適露光鎗、現像条件、解像度
、0.RJ Eレートに関する具体的な値は表2にまと
めた。これより本発明の方法によし、極めて微細なパタ
ーンが形成でき、それを高アスペクト比、0.1μm以
下の寸法シフトで箒−レジスト層に転写可能であること
が確認できた。Components of the compositions of the first resist layer and the second resist layer, compounding ratio, light source, sensitivity, optimum exposure hammer, development conditions, resolution, 0. Specific values regarding the RJ E rate are summarized in Table 2. From this, it was confirmed that an extremely fine pattern could be formed by the method of the present invention, and that it could be transferred to the broom-resist layer with a high aspect ratio and a dimensional shift of 0.1 μm or less.
実施例63
次に、本発明に係る像のコントラストの増強方法の一実
施例を、第3図に基づいて説明する。Embodiment 63 Next, an embodiment of the method for enhancing the contrast of an image according to the present invention will be described based on FIG.
シリコンウェハ3)上に形成した汎用ポジ形レジスト3
2(例えば、AZ−2400〔5hipley社型〕)
約18、m上に5ポリ(P−ヒドロキシスチレン)80
M量部と合成例1で得た感光剤20重量部とからなる2
0重tチの1−アセトキシ−2−エトキシエタン溶液を
スピン塗布し、85℃/30分間でプリベークして0.
5声m厚のレジスト53全形成させた。General-purpose positive resist 3 formed on silicon wafer 3)
2 (e.g. AZ-2400 [5hipley model])
5 poly(P-hydroxystyrene) 80 on about 18, m
2 consisting of parts M and 20 parts by weight of the photosensitizer obtained in Synthesis Example 1
A 1-acetoxy-2-ethoxyethane solution of 0.0% was applied by spin coating, and prebaked at 85°C for 30 minutes to give a 0.0% solution.
A resist 53 having a thickness of 5 m was completely formed.
これにKrFエキシマレーザ元’i 300mJ/Cd
照射し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
水@液で約1分間現像し、つづいて水でリンスすること
によシ、0.5 pmの微細パターンが7スペクト比2
以上で得られ、極めて容易に高アスペクト比パターンが
得られることを確認した。なお、露+iについては、特
に限定されるわけではなく600〜10001.VJ/
−で良好なパターンが得られた。In addition, KrF excimer laser original 'i 300mJ/Cd
By irradiating, developing with tetramethylammonium hydroxide water solution for about 1 minute, and then rinsing with water, a fine pattern of 0.5 pm was formed with a spectral ratio of 7 to 2.
It was confirmed that a high aspect ratio pattern could be obtained extremely easily. Note that dew+i is not particularly limited and is 600 to 10001. VJ/
- A good pattern was obtained.
また、光源としてXe−HgランプあるいはArFエキ
シマレーザを用いても、同様な高アスペクト比微細パタ
ーンが得られた。Further, even when an Xe-Hg lamp or an ArF excimer laser was used as a light source, a similar fine pattern with a high aspect ratio was obtained.
実施例64〜88
実施例63と同様にしてシリコンウェハ上に形成された
ポジ形フオトレジス1−(AZ−2400,0FPR−
800、TSM几−3000など)約IJImの上に、
表6に示したポリマーと感光剤とからなる高分子層をス
ピン塗布により形成し、プリベークすることにより0.
05〜1.0βm厚のレジスト全形成させた。Examples 64 to 88 Positive photoresist 1-(AZ-2400,0FPR-) formed on a silicon wafer in the same manner as in Example 63.
800, TSM 几-3000, etc.) on about IJIm,
A polymer layer consisting of the polymer shown in Table 6 and a photosensitive agent was formed by spin coating, and prebaked to obtain a 0.0.
A resist having a thickness of 0.05 to 1.0 .beta.m was completely formed.
これにエキシマレーザ(例えばKrFの249nm、A
rFの195nmなど) 、Xe−Hgランプ、高圧水
銀ランプあるいは低圧水銀ランプを用いて光照射し、テ
トラメチルアンそニウムハイドロオキサイドあるいは(
テトラヒドロΦジエチル〕アンモニウムハイドロメ°キ
廿イド水P液などを用いて現像を行ない、水でリンスす
ることによし、0.5μm以下の高アスペクト比パター
ンが得られることを確認した。Excimer laser (e.g. KrF 249 nm, A
rF 195 nm), Xe-Hg lamp, high-pressure mercury lamp, or low-pressure mercury lamp, and tetramethylanthonium hydroxide or (
It was confirmed that a pattern with a high aspect ratio of 0.5 μm or less could be obtained by developing with a tetrahydroΦdiethyl]ammonium hydrometallide water P solution and rinsing with water.
実施例89
次に、像のコントラストを増強させろために脂肪族ジア
ゾケトン化合物を含むレジスト層を2層重ねた実施例を
示す。W、4図に基づいて以下に説明をする。Example 89 Next, an example will be shown in which two resist layers containing an aliphatic diazoketone compound were stacked in order to enhance the contrast of the image. The explanation will be given below based on Fig. W.4.
シリコンウェハ41上にアルカリ可溶性ラダーシリコー
ン系ポリマ80重量部と合成例1で得た感光剤20重量
部とからなる27I!量チの1−アセトヤシ−2−エト
キシエタン溶液をスピン塗布し、95℃/60分間でプ
リベークして+1.8μm厚のレジスト42を形成させ
た。27I! consisting of 80 parts by weight of an alkali-soluble ladder silicone polymer and 20 parts by weight of the photosensitizer obtained in Synthesis Example 1 was placed on a silicon wafer 41. A quantity of 1-aceto-2-ethoxyethane solution was applied by spin coating and prebaked at 95° C. for 60 minutes to form a resist 42 with a thickness of +1.8 μm.
つづいて、このレジスト上にアルカリ可溶性ラダーシリ
コーン系ポリマ70′fB、Ikgと合成例1で得比感
元剤30M量部とからなる15重・なチの1−7セトキ
シー2−エトキシエタン8液をスピン塗布し、85℃/
30分間プリベークしてQ、2xm厚のレジスト43を
形成させた。Subsequently, on this resist, 8 liquids of 1-7 setoxy-2-ethoxyethane of 15 parts each consisting of 70' fB, I kg of alkali-soluble ladder silicone polymer and 30 M parts of the specific sensitizer obtained in Synthesis Example 1 were applied. Spin coating and heat at 85℃/
A resist 43 having a thickness of 2×m was formed by prebaking for 30 minutes.
これにKrFエキシマレーザ光あるいはXe−Hgラン
プから出るDeep UV3を照射(200mJ/cJ
〜800mJ/d) L 、テトラヒドロキシエチルア
ンモニウムハイドロオキサイドの0.75N−水溶液音
用いて約1分間で現偉し、水でリンスすることによし、
α5sm以下の微細パターンがアスペクト比2以上で得
られ、微細パターン形成法として極めて有用であること
が確認された。This is irradiated with KrF excimer laser light or Deep UV3 emitted from a Xe-Hg lamp (200 mJ/cJ
~800 mJ/d) L, a 0.75N aqueous solution of tetrahydroxyethylammonium hydroxide was heated for about 1 minute, and rinsed with water.
A fine pattern of α5sm or less was obtained with an aspect ratio of 2 or more, and it was confirmed that this method is extremely useful as a fine pattern forming method.
実施例90〜111
実施例89と同様にして表2に示すような条件にて、2
層構造のレジスト全シリコンウェハ上に形成させた。Examples 90 to 111 In the same manner as in Example 89, 2
A layered resist was formed on the entire silicon wafer.
これにKrFエキシマレーザ光あるいはX e −Hg
ランプから出るDeep UV元を照射し、アルカリ水
溶液を用いて約1分間で現像し、水でリンスすることに
よし、α5am以下の高アスペクト比パターンがいずれ
の場合も得られ念。In addition to this, KrF excimer laser light or X e -Hg
By irradiating with a deep UV source emitted from a lamp, developing with an alkaline aqueous solution for about 1 minute, and rinsing with water, a high aspect ratio pattern of α5am or less can be obtained in either case.
以上の結果から、本発明の方法が微細パターン形成法と
して極めて有用であることが確認された。From the above results, it was confirmed that the method of the present invention is extremely useful as a method for forming fine patterns.
表4.実施例
〔発明の効果〕
以上述べた様に、本発明によれば、サブミクロンレベル
のパターン寸法で高アスペクト比の微細レジストパター
ンが高精度で得られろ。しかも、現在半導体プロセスに
おいて主流を占めているアルカリ現像プロセスをそのま
ま適用できるため、実用上極めて有利であし、半導体素
子等の製造プロセスにとって非常に有力な技術である。Table 4. Embodiments [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a fine resist pattern with a high aspect ratio and a submicron level pattern size can be obtained with high accuracy. Moreover, since the alkali development process, which is currently the mainstream in semiconductor processes, can be applied as is, it is extremely advantageous in practice and is a very powerful technology for the manufacturing process of semiconductor elements and the like.
第1図18、l〜げ)は、本発明に係る微細ノくターン
形成方法の一実施例を示す図。
第2図(al〜ば)は、本発明に係る二層レジスト法に
よる微細パターンの形成方法の実施例を示す図。
第6図18、l〜[dlは、本発明に佛る像のコントラ
ストの増強方法の一実施例を示す図。
W、4図18、l〜(dlは、本発明に保石像のコント
ラストの増強方法の他の実施例を示す図。
1.11.61.41・・・シリコンウニ/S2.13
.63.42.43・・・レジスト3.14.34.4
4・・・レジストパターン(e)
図
↓
尺工E
↓
f ’/リコソウエハ
Z レジスト
3 レジストパターン
図
シリコンヴエへ
シフ1tWSポジ形レジ人ト
レジスト(C菖LA)
レジ又ドパターン
v;2 図
1I シリコ゛ノウエバ
/2 V[平ジflイヒ、〉11
!3 レジスト
14− レジストパターン
第 4− 図
4−/ シリコンウ二八
+2 レジスト■
4−3 レジ゛スト■
++ レジ×トパターンFIG. 18, 1-1) are diagrams showing an embodiment of the method for forming fine turns according to the present invention. FIG. 2 (al to ba) is a diagram showing an example of a method for forming a fine pattern using a two-layer resist method according to the present invention. FIG. 6 18, l to dl are diagrams showing an embodiment of the method for enhancing the contrast of an image according to the present invention. W, 4 Figure 18, l~(dl is a diagram showing another embodiment of the method for enhancing the contrast of a preserved stone image according to the present invention. 1.11.61.41...Silicon sea urchin/S2.13
.. 63.42.43...Resist 3.14.34.4
4...Resist pattern (e) Figure ↓ Shaku E ↓ f '/Ricoso wafer Z Resist 3 Resist pattern diagram Silicone wafer shift 1tWS Positive type resist resist (C iris LA) Resist pattern v; 2 Figure 1I Silicone wafer/ 2 V [Heiji fl Ihi,> 11! 3 Resist 14- Resist pattern No. 4- Figure 4-/ Silicon U28+2 Resist ■ 4-3 Resist ■ ++ Resist pattern
Claims (1)
nmの紫外線を用いて所望の部分を露光し、現像する微
細パターン形成方法において、レジスト層が、アルカリ
可溶性樹脂と脂肪族ジアゾケトンを主成分とする感光性
樹脂組成物からなることを特徴とする微細パターン形成
方法。 2、基板上に第1レジスト層を設け、この上に第2レジ
スト層を設け、この第2のレジスト層に180〜300
nmの紫外線を用いて所望の部分を露光し、現像して第
1レジスト層の所望の部分が露出したパターンを形成し
、露出した第1レジスト層の部分をドライエッチングに
より除去することによってなる微細パターン形成方法に
おいて、第2レジスト層が、アルカリ可溶性有機ケイ素
樹脂と指肪族ジアゾケトンを主成分とする感光性樹脂組
成物からなることを特徴とする微細パターン形成方法。 3、請求項1、若しくは2記載において脂肪族ジアゾケ
トンが、コール酸、デオキシコール酸およびリトコール
酸から誘導される脂肪族ジアゾケトンの少なくとも一種
類を含有することを特徴とする微細パターン形成方法。 4、請求項3記載においてコール酸、デオキシコール、
およびリトコール酸から誘導される脂肪族ジアゾケトン
が、それぞれ下記一般式(1)、(2)および(3)で
示される誘導体であることを特徴とする微細パターン形
成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、R_1はHあるいはC_1〜C_1_0のアル
キル基、R_3はHあるいは下記一般式(4)で示され
るジアゾケトン基で、OR_3基のすべてがOH基の場
合を除く。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでR_3は芳香環を含まない一価の有機基である。 5、請求項1、若しくは2記載において脂肪族ジアゾケ
トンが、飽和脂肪族多価アルコールを用いた一般式(5
)で示されることを特徴とする微細パターン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、R_6は飽和脂肪族多価アルコールから水酸基
を除いた残基。mは0以上の、nは1以上の整数。 6、請求項5記載において飽和脂肪族多価アルコールと
式(5)中のm、nがそれぞれ下記で示されることを特
徴とする微細パターン形成方法。 C(CH_2OH)_4、m=0、n=4 (HOCH_2)_3C−CH_2OCH_2−C(C
H_2OH)_3、m=0、n=6▲数式、化学式、表
等があります▼、m=0、n=2 ▲数式、化学式、表等があります▼、m=0、n=6 7、請求項1記載においてアルカリ可溶性樹脂が、下記
式(6)、(7)および(8)で示されるアルカリ可溶
性樹脂の少なくとも一種類を含有することを特徴とする
微細パターン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 8、請求項2記載においてアルカリ可溶性有機ケイ素樹
脂が、主鎖にケイ素原子を含み、側鎖のすべてあるいは
一部がフェノール性水酸基を含有する有機基であること
を特徴とする微細パターン形成方法。 9、請求項8記載においてアルカリ可溶性有機ケイ素樹
脂が、下記一般式(9)、(10)および(11)で示
されるアルカリ可溶性有機ケイ素樹脂のいずれかである
ことを特徴とする微細パターン形成方法。 ただし、R_5、R_6、R_8、R_9、R_1_0
、R_1_2はC_1〜C_■のアルキル基、R_7、
R_1_1、R_1_3はトリアルキルシリル基でdと
kは1あるいは2、a、e、hはゼロを含まない正の整
数、b、c、f、g、i、jはゼロを含む正の整数で、
a/(a+b+c)、e/(e+f+g)、h/(h+
i+j)は0.4以上である。 10、請求項1若しくは2記載において、180〜30
0nmの紫外線を出す光源として、ArFエキシマレー
ザ、KrFエキシマレーザ、Xe−Hgランプ、高圧H
gランプあるいは低圧Hgランプを用いることを特徴と
する微細パターンの形成方法。 11、レジスト層を選択露光し、現像処理を施すことに
よって微細パターンを形成する工程において、レジスト
上層に180〜300nmの光照射によって効果的に光
透過率が向上する化合物を含有する高分子層を設けるこ
とを特徴とする像のコントラストの増強方法。 12、前記化合物が脂肪族ジアゾケトン化合物であるこ
とを特徴とする請求項44記載の像のコントラストの増
強方法。 13、前記化合物が分子中に1個以上のα−ジアゾアセ
ト酢酸エステル基を含有する化合物であることを特徴と
する請求項11記載の像のコントラストの増強方法。 14、露光光源としてエキシマレーザ(KrFレーザ、
ArFレーザ)あるいは水銀ランプを用いることを特徴
とする請求項11記載の像のコントラストの増強方法。 15、レジスト層を選択露光し、現像処理を施すことに
よって微細パターンを形成する工程において、光照射に
よって光透過率が向上する特性(ブリーチング特性)が
、上層に比べて小さいレジスト層を下層に、上記特性の
大きいレジスト層を上層に用いた2層レジスト構造を設
けることを特徴とする像のコントラストの増強方法。 16、前記レジスト層において、180〜300nmの
光照射に対してブリーチング特性の大きい脂肪族ジアゾ
ケトン化合物を含むレジストを上層に、上層に用いた材
料に比べてブリーチング特性の小さい脂肪族ジアゾケト
ン化合物を含むレジストを下層に用いることを特徴とす
る請求項15記載の像のコントラストの増強方法。 17、前記レジスト層において、上層レジストが下層レ
ジストに比べて、脂肪族ジアゾケトン化合物を多く含む
ことを特徴とする請求項15記載の像のコントラストの
増強方法。 18、前記高分子層のベースポリマとして、アルカリ可
溶性ポリマーを用いることを特徴とする請求項11記載
の像のコントラストの増強方法。 19、前記2層レジスト構造において、上層及び下層の
ベースポリマとしてアルカリ可溶性ポリマーを用いるこ
とを特徴とする請求項15記載の像のコントラストの増
強方法。 20、請求項11記載のコントラストの増強方法に使用
される、180〜300nmの光照射によって効果的に
光透過率が向上する化合物を含む高分子材料。 21、請求項15記載の像のコントラストの増強方法に
使用される、光照射によって効果的に光透過率が向上す
るレジスト材料。[Claims] 1. A resist layer is provided on the substrate, and a resist layer of 180 to 300
A method for forming a fine pattern in which a desired portion is exposed to nanometer ultraviolet light and developed, wherein the resist layer is made of a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin and an aliphatic diazoketone as main components. Pattern formation method. 2. A first resist layer is provided on the substrate, a second resist layer is provided on this, and this second resist layer has a
A fine pattern is formed by exposing a desired part to nanometer ultraviolet light, developing it to form a pattern in which the desired part of the first resist layer is exposed, and removing the exposed part of the first resist layer by dry etching. A fine pattern forming method, wherein the second resist layer is made of a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble organosilicon resin and an aliphatic diazoketone as main components. 3. The method for forming a fine pattern according to claim 1 or 2, wherein the aliphatic diazoketone contains at least one type of aliphatic diazoketone derived from cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid. 4. In claim 3, cholic acid, deoxychole,
and an aliphatic diazoketone derived from lithocholic acid are derivatives represented by the following general formulas (1), (2) and (3), respectively. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ However, R_1 is H or an alkyl group of C_1 to C_1_0, R_3 is H or a diazoketone group shown by the following general formula (4), and all OR_3 groups are OH groups. except. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ Here, R_3 is a monovalent organic group that does not contain an aromatic ring. 5. In claim 1 or 2, the aliphatic diazoketone is represented by the general formula (5) using a saturated aliphatic polyhydric alcohol.
) A fine pattern forming method characterized by: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ However, R_6 is the residue obtained by removing the hydroxyl group from a saturated aliphatic polyhydric alcohol. m is an integer greater than or equal to 0, and n is an integer greater than or equal to 1. 6. The method for forming a fine pattern according to claim 5, wherein m and n in the saturated aliphatic polyhydric alcohol and formula (5) are each shown below. C(CH_2OH)_4, m=0, n=4 (HOCH_2)_3C-CH_2OCH_2-C(C
H_2OH)_3, m = 0, n = 6 ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, m = 0, n = 2 ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, m = 0, n = 6 7. Request Item 1. The fine pattern forming method according to item 1, wherein the alkali-soluble resin contains at least one type of alkali-soluble resin represented by the following formulas (6), (7), and (8). ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ 8. In claim 2, the alkali-soluble organosilicon resin is an organic group containing a silicon atom in the main chain and all or part of the side chain containing a phenolic hydroxyl group. A fine pattern forming method characterized by: 9. A fine pattern forming method according to claim 8, wherein the alkali-soluble organosilicon resin is any one of the alkali-soluble organosilicon resins represented by the following general formulas (9), (10), and (11). . However, R_5, R_6, R_8, R_9, R_1_0
, R_1_2 is an alkyl group of C_1 to C_■, R_7,
R_1_1, R_1_3 are trialkylsilyl groups, d and k are 1 or 2, a, e, h are positive integers not including zero, b, c, f, g, i, j are positive integers including zero. ,
a/(a+b+c), e/(e+f+g), h/(h+
i+j) is 0.4 or more. 10, in claim 1 or 2, 180 to 30
As a light source that emits 0 nm ultraviolet rays, ArF excimer laser, KrF excimer laser, Xe-Hg lamp, high pressure H
A method for forming a fine pattern, characterized by using a Hg lamp or a low-pressure Hg lamp. 11. In the step of forming a fine pattern by selectively exposing the resist layer and performing a development process, a polymer layer containing a compound whose light transmittance is effectively improved by irradiation with light of 180 to 300 nm is added to the upper layer of the resist. A method for enhancing the contrast of an image, the method comprising: 12. The method for enhancing image contrast according to claim 44, wherein the compound is an aliphatic diazoketone compound. 13. The method for enhancing image contrast according to claim 11, wherein the compound is a compound containing one or more α-diazoacetoacetate groups in the molecule. 14. Excimer laser (KrF laser,
12. The method for enhancing image contrast according to claim 11, characterized in that an ArF laser) or a mercury lamp is used. 15. In the process of selectively exposing the resist layer to light and developing it to form a fine pattern, the lower resist layer has a property that the light transmittance improves by light irradiation (bleaching property) is smaller than that of the upper layer. . A method for enhancing the contrast of an image, comprising providing a two-layer resist structure using a resist layer having the above characteristics as an upper layer. 16. In the resist layer, a resist containing an aliphatic diazoketone compound having high bleaching properties against light irradiation of 180 to 300 nm is used as the upper layer, and an aliphatic diazoketone compound having small bleaching properties compared to the material used for the upper layer is used as the upper layer. 16. The method for enhancing contrast of an image according to claim 15, characterized in that a resist containing the above-mentioned resist is used as a lower layer. 17. The method for enhancing image contrast according to claim 15, wherein in the resist layer, the upper resist layer contains more aliphatic diazoketone compounds than the lower resist layer. 18. The method for enhancing image contrast according to claim 11, characterized in that an alkali-soluble polymer is used as the base polymer of the polymer layer. 19. The method for enhancing image contrast according to claim 15, wherein in the two-layer resist structure, an alkali-soluble polymer is used as a base polymer for the upper layer and the lower layer. 20. A polymeric material containing a compound whose light transmittance is effectively improved by irradiation with light of 180 to 300 nm, which is used in the contrast enhancement method according to claim 11. 21. A resist material whose light transmittance is effectively improved by light irradiation, which is used in the method for enhancing image contrast according to claim 15.
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|---|---|---|---|
| JP63159104A JPH0210344A (en) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | Fine pattern forming material and method for increasing image contrast |
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| JP (1) | JPH0210344A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02210355A (en) * | 1988-10-28 | 1990-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pattern formation method |
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| EP0880074A1 (en) * | 1997-03-07 | 1998-11-25 | Lucent Technologies Inc. | An energy-sensitive resist material and a process for device fabrication using an energy-sensitive resist material |
| CN100346230C (en) * | 2001-05-17 | 2007-10-31 | 东京応化工业株式会社 | Material for preservative formation |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63159104A patent/JPH0210344A/en active Pending
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