JPH02146544A - 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト - Google Patents
二層構造ポジ型レジストの上層レジストInfo
- Publication number
- JPH02146544A JPH02146544A JP63299666A JP29966688A JPH02146544A JP H02146544 A JPH02146544 A JP H02146544A JP 63299666 A JP63299666 A JP 63299666A JP 29966688 A JP29966688 A JP 29966688A JP H02146544 A JPH02146544 A JP H02146544A
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- JP
- Japan
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- resist
- phenolic hydroxyl
- hydroxyl group
- energy rays
- silicon atom
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- Granted
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
エネルギー線リソグラフィに適する二層構造ポジ型レジ
ストの上層レジストに関し、 段差のある基板上にも、ハーフミクロンパターンを形成
することを目的とし、 フェノール性水酸基を含むポリマに、シリコン原子を含
むアルキル系化合物を反応させ、少な（とも５０％のフ
ェノール性水酸基を変性してエーテル結合とした、シリ
コン原子を含む変性ポリマを、基材樹脂とし、かつエネ
ルギー綿の照射によって酸を発生する物質を感光成分と
して全重量に対して０．５〜１５重量％含むように構成
する。
ストの上層レジストに関し、 段差のある基板上にも、ハーフミクロンパターンを形成
することを目的とし、 フェノール性水酸基を含むポリマに、シリコン原子を含
むアルキル系化合物を反応させ、少な（とも５０％のフ
ェノール性水酸基を変性してエーテル結合とした、シリ
コン原子を含む変性ポリマを、基材樹脂とし、かつエネ
ルギー綿の照射によって酸を発生する物質を感光成分と
して全重量に対して０．５〜１５重量％含むように構成
する。
本発明は、エネルギー線リソグラフィに適する二層構造
ポジ型レジストの上層レジストに関する。
ポジ型レジストの上層レジストに関する。
二層構造レジストは、段差のある基板を平坦化して微細
なパターンを形成することができる。それには、光、電
子線などの照射によって上層レジストにパターンを形成
し、このパターンをマスクとして下層の平坦化層をエツ
チングする。このエツチングを酸素プラズマによって行
うには、下層レジストに比べて酸素プラズマエツチング
速度が遅い上層レジストを使用し、またハーフミクロン
のパターンを形成するためには、上層レジストを感光さ
せた後の現像において膨潤を防ぐために、水溶液現像の
できる樹脂をレジスト基材として使用する必要がある。
なパターンを形成することができる。それには、光、電
子線などの照射によって上層レジストにパターンを形成
し、このパターンをマスクとして下層の平坦化層をエツ
チングする。このエツチングを酸素プラズマによって行
うには、下層レジストに比べて酸素プラズマエツチング
速度が遅い上層レジストを使用し、またハーフミクロン
のパターンを形成するためには、上層レジストを感光さ
せた後の現像において膨潤を防ぐために、水溶液現像の
できる樹脂をレジスト基材として使用する必要がある。
このような二層構造レジストの上層レジストの条件を十
分に満たすものがなかった。特にポジ型レジストは開発
段階にある状態であった。
分に満たすものがなかった。特にポジ型レジストは開発
段階にある状態であった。
［解決しようとする課題〕
本発明は、段差のある基板上にも、ハーフミクロンパタ
ーンを形成する二層構造ポジ型レジストの上層レジスト
を提供することを目的とする。
ーンを形成する二層構造ポジ型レジストの上層レジスト
を提供することを目的とする。
上記課題は、フェノール性水酸基を含むポリマに、シリ
コン原子を含むアルキル系化合物を反応させ、少なくと
も５０％のフェノール性水酸基を変性してエーテル結合
とした、シリコン原子を含む変性ポリマを、基材樹脂と
し、かつエネルギー線の照射によって酸を発生する物質
を感光成分として全重量に対して０．５〜１５重量％含
むことを特徴とする、二層構造ポジ型レジストの上層レ
ジストによって達成することができる。
コン原子を含むアルキル系化合物を反応させ、少なくと
も５０％のフェノール性水酸基を変性してエーテル結合
とした、シリコン原子を含む変性ポリマを、基材樹脂と
し、かつエネルギー線の照射によって酸を発生する物質
を感光成分として全重量に対して０．５〜１５重量％含
むことを特徴とする、二層構造ポジ型レジストの上層レ
ジストによって達成することができる。
フェノール性水酸基を有するポリマは、フェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックまたはポリバラヒドロキ
シスチレンが好ましい。
ラック、クレゾールノボラックまたはポリバラヒドロキ
シスチレンが好ましい。
シリコン原子を含むアルキル系化合物は、エチル（ポリ
ジメチルシロキサン）メチレンクロライドが好ましい。
ジメチルシロキサン）メチレンクロライドが好ましい。
シリコン変性ポリマは、その重量に対して少なくとも１
０重憧％のシリコン原子を含むことが好ましい。
０重憧％のシリコン原子を含むことが好ましい。
エネルギー線によって酸を発生する物質は、オニウム化
合物が好ましい。
合物が好ましい。
エネルギー線によって酸を発生する物質は、次式で表さ
れる化合物のいずれかが好ましい。
れる化合物のいずれかが好ましい。
上層レジストの基材樹脂とするシリコン変性ポリマは、
出発ポリマとして、フェノール性水酸基を含むポリマ、
たとえばフェノールノボラ・ンク、タレゾールノボラッ
ク、ポリバラヒドロキシスチレンなどを使用する。変性
を行うシリコン原子を含むアルキル性化合物は、出発ポ
リマの水酸基から水素原子を結合して離脱させるノ１０
ゲン原子をアルキル基に含むものであればよい。たとえ
ばエチル（ポリジメチルシロキサン）メチレンクロライ
ドＣ１−ＣＢ！＋５ｉ（ＣＩ、） ！−０＋ｃＺＨ５を
使用することができる。
出発ポリマとして、フェノール性水酸基を含むポリマ、
たとえばフェノールノボラ・ンク、タレゾールノボラッ
ク、ポリバラヒドロキシスチレンなどを使用する。変性
を行うシリコン原子を含むアルキル性化合物は、出発ポ
リマの水酸基から水素原子を結合して離脱させるノ１０
ゲン原子をアルキル基に含むものであればよい。たとえ
ばエチル（ポリジメチルシロキサン）メチレンクロライ
ドＣ１−ＣＢ！＋５ｉ（ＣＩ、） ！−０＋ｃＺＨ５を
使用することができる。
こうして得られたシリコン変性ポリマは、エネルギー線
の照射を受けないときに、アルカリ水溶液に溶解させな
いために、フェノール性水酸基のエーテル変性率を少な
くとも５０％とする。また十分な酸素プラズマ耐性を得
るために、シリコン変性ポリマのシリコン原子含量を少
なくとも１０重量％とすることが好ましい。
の照射を受けないときに、アルカリ水溶液に溶解させな
いために、フェノール性水酸基のエーテル変性率を少な
くとも５０％とする。また十分な酸素プラズマ耐性を得
るために、シリコン変性ポリマのシリコン原子含量を少
なくとも１０重量％とすることが好ましい。
このシリコン変性ポリマに添加する、エネルギー線の照
射によって酸を発生する物質としてたとえばオニウム化
合物などを使用する。オニウム化合物としては［ＲＪＲ
’ ］ Ｘ−，［Ｒ３ＰＲ’ ］ Ｘ−。
射によって酸を発生する物質としてたとえばオニウム化
合物などを使用する。オニウム化合物としては［ＲＪＲ
’ ］ Ｘ−，［Ｒ３ＰＲ’ ］ Ｘ−。
［Ｒ，ＳＲ’ コＸ−，［ＲＩＲ’ ］Ｘ−などがある
。
。
Ｒ，Ｒ’は通常、アルキル基またはフェノール基であり
、ＸはＢＰａ ｒ ＰＦ６ ｒ ＡｓＦｉ ＊ ５
ｂＦｂ 、Ｃｌ−０ｓなどである。これらオニウム化合
物は光や電子線の照射を受けると酸を発生する。またオ
ニウム化合物だけでなく次の化合物も酸を発生すること
が知られており、これらを用いることもできる。
、ＸはＢＰａ ｒ ＰＦ６ ｒ ＡｓＦｉ ＊ ５
ｂＦｂ 、Ｃｌ−０ｓなどである。これらオニウム化合
物は光や電子線の照射を受けると酸を発生する。またオ
ニウム化合物だけでなく次の化合物も酸を発生すること
が知られており、これらを用いることもできる。
なく、レジスト組成物を不均一にする。
これら酸発生物質の添加量は、レジストの全重量の０．
５〜１５重量％とする。０．５重量％より少ないと、発
生する酸量が少なくて、シリコン変性ポリマのエーテル
結合を十分に加水分解してフェノール性水酸基に戻し、
アルカリ水溶性として現像を行うことができず、１５重
量％より多いと、これに見合って加水分解効果が増加し
ないばかりで〔実施例〕 シ１コン・ ボ１７の人 フェノール性水酸基を含むポリマとしてポリパラヒドロ
キシスチレン、シリコン原子を含むアルキル系化合物と
して重合度４または８のエチル（ポリジメチルシロキサ
ン）メチルクロライド、脱塩化水素剤として水酸化カリ
ウム、促進剤として’Ａ化ｎ−ブチルアンモニウムを使
用し、次ノ重量でジエチレングリコールモノメチルエー
テルに溶解し、・ ９０°Ｃで４８時間攪拌した０反応終了後酢酸で中和し
た後、大量の水に投入してポリマを沈殿させて回収した
。さらにＴＨＦ／水で３回、ＴＨＦ／ｎ−ヘキサンで２
回それぞれ溶解、沈殿を反復して精製した。
５〜１５重量％とする。０．５重量％より少ないと、発
生する酸量が少なくて、シリコン変性ポリマのエーテル
結合を十分に加水分解してフェノール性水酸基に戻し、
アルカリ水溶性として現像を行うことができず、１５重
量％より多いと、これに見合って加水分解効果が増加し
ないばかりで〔実施例〕 シ１コン・ ボ１７の人 フェノール性水酸基を含むポリマとしてポリパラヒドロ
キシスチレン、シリコン原子を含むアルキル系化合物と
して重合度４または８のエチル（ポリジメチルシロキサ
ン）メチルクロライド、脱塩化水素剤として水酸化カリ
ウム、促進剤として’Ａ化ｎ−ブチルアンモニウムを使
用し、次ノ重量でジエチレングリコールモノメチルエー
テルに溶解し、・ ９０°Ｃで４８時間攪拌した０反応終了後酢酸で中和し
た後、大量の水に投入してポリマを沈殿させて回収した
。さらにＴＨＦ／水で３回、ＴＨＦ／ｎ−ヘキサンで２
回それぞれ溶解、沈殿を反復して精製した。
得られた変性ポリマのシリコン含量を原子吸光分析によ
り求めたところ２３重量％であった。このことから、出
発物質として使用したポリバラヒドロキシスチレンのフ
ェノール性水酸基は６９．７％がシリコン化合物により
変性したことがわかった。
り求めたところ２３重量％であった。このことから、出
発物質として使用したポリバラヒドロキシスチレンのフ
ェノール性水酸基は６９．７％がシリコン化合物により
変性したことがわかった。
１施■よ
アルミニウム配線を形成しであるシリコン基板上に、二
層構造レジストの下層である平坦化層として、ノボラッ
ク系レジストを２． Ｏｔｎａの厚さに塗布し、２００
″Ｃでハードベークした。
層構造レジストの下層である平坦化層として、ノボラッ
ク系レジストを２． Ｏｔｎａの厚さに塗布し、２００
″Ｃでハードベークした。
次に、上記合成例で得たシリコン変性ポリマを、オニウ
ム化合物の［（Ｃ６Ｈ５） ３Ｓ ］ ＢＦ４とともに
次の重量でシクロヘキサノンに溶解してレジスト組成物
とした。
ム化合物の［（Ｃ６Ｈ５） ３Ｓ ］ ＢＦ４とともに
次の重量でシクロヘキサノンに溶解してレジスト組成物
とした。
このレジスト組成物を０．４ ｎの厚さになるように塗
布し、６０°Ｃｌ２Ｏ分プリベークした。
布し、６０°Ｃｌ２Ｏ分プリベークした。
超高圧水銀灯を用いて、コンタクト露光により露光し、
アルカリ水溶液により現像し、上層のレジストパターン
を形成した。次に、これをマスクとして平坦化層を酸素
プラズマエツチングによりエツチングし、レジストパタ
ーンを形成した。走査電子線顕微鏡により観察したとこ
ろ、マスクパターンの最小線幅である０、 ５ ｎまで
解像していた。
アルカリ水溶液により現像し、上層のレジストパターン
を形成した。次に、これをマスクとして平坦化層を酸素
プラズマエツチングによりエツチングし、レジストパタ
ーンを形成した。走査電子線顕微鏡により観察したとこ
ろ、マスクパターンの最小線幅である０、 ５ ｎまで
解像していた。
裏施尉ｌ
実施例１と同じ組成のレジスト組成物を用いて実施例１
と同様の２層構造レジストを形成した。
と同様の２層構造レジストを形成した。
電子線露光機（ＥＬＳ３３００、エリオニクス）を用い
てコンタクト露光により露光し、アルカリ水溶液により
現像して上層レジストパターンを形成し、実施例１と同
様に平坦化層を酸素プラズマエツチングした。パターン
を走査電子顕微鏡により観察したところ０゜４Ｉ！ｍの
パターンが形成できていた。
てコンタクト露光により露光し、アルカリ水溶液により
現像して上層レジストパターンを形成し、実施例１と同
様に平坦化層を酸素プラズマエツチングした。パターン
を走査電子顕微鏡により観察したところ０゜４Ｉ！ｍの
パターンが形成できていた。
本発明によれば、段差のある基板上においてもハーフミ
クロンパターンが形成できるので、１６肺・ｉ ｔＬＳ
Ｉやさらに集積度の高いＬＳＩの配線パターンを形成
するためのレジストとして適用できる。
クロンパターンが形成できるので、１６肺・ｉ ｔＬＳ
Ｉやさらに集積度の高いＬＳＩの配線パターンを形成
するためのレジストとして適用できる。
Claims (1)
- １、フェノール性水酸基を含むポリマに、シリコン原子
を含むアルキル系化合物を反応させ、少なくとも５０％
のフェノール性水酸基を変性してエーテル結合とした、
シリコン原子を含む変性ポリマを、基材樹脂とし、かつ
エネルギー線の照射によって酸を発生する物質を感光成
分として全重量に対して０．５〜１５重量％含むことを
特徴とする、二層構造ポジ型レジストの上層レジスト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299666A JP2685075B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299666A JP2685075B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146544A true JPH02146544A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2685075B2 JP2685075B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=17875505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299666A Expired - Lifetime JP2685075B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685075B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828078B2 (en) | 2000-08-29 | 2004-12-07 | Jsr Corporation | Composition having refractive index sensitively changeable by radiation and method for forming refractive index pattern |
| US7071255B2 (en) | 2001-02-19 | 2006-07-04 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive composition capable of having refractive index distribution |
| US7108954B2 (en) | 2000-12-11 | 2006-09-19 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive composition changing in refractive index and method of changing refractive index |
| US7125647B2 (en) | 2001-03-13 | 2006-10-24 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive composition changing in refractive index and utilization thereof |
| US7205085B2 (en) | 2001-08-01 | 2007-04-17 | Jsr Corporation | Composition having permitivity being radiation-sensitively changeable and method for forming permitivity pattern |
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| JPH0299954A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Fujitsu Ltd | フォトレジスト組成物 |
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| JPH02130552A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Nippon Zeon Co Ltd | パターン形成材料 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63299666A patent/JP2685075B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2685075B2 (ja) | 1997-12-03 |
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