JPH0299954A - フォトレジスト組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （概要〕 シリコーン化合物よりなるフォトレジストに関し、 感度と解像性が優れたポジ型のレジストを提供すること
を目的とし、 シリルエーテル結合をもつシリコーン化合物と紫外線照
射により酸を発生ずる感光剤とからなるフォトレジスト
組成物により二層構造の上層レジストを構成する。

こ＼で、 Ｒ６−Ｒ４は炭素数が１〜４のアルキル基を示し、互い
に同一でも異なっていてもよい。

Ｒ５−Ｒ６は水素原子、炭素数１〜４のアルギル基、ト
リメチルシリル基を示し、〔産業上の利用分野〕 本発明は感度と解像性に優れたフォトレジストに関する
。

大量の情報を高速に処理する必要から半導体素子は集積
化が進んでおり、ＬＳＩやシ１．Ｓ１が実用化されてい
る。

こ＼で、集積化は華位素子の小形化により行われており
、薄膜形成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）
を用いて微細回路が形成されている。

すなわち、真空蒸着法、スパッタ法などの物理的な方法
や化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄ
ｅｐ。

５ｉｔｉｏｎ　　略してＣＶＤ法）のような化学的な方
法を用いて導電体や絶縁体などの薄膜を作り、これに写
真蝕刻技術を適用して選択的にエツチングを施すことに
より、導電体薄膜については導体線路の形成が、また絶
縁膜についてはバイアホールやスルーホールの形成が行
われている。

また、集積化の向上は従来の二次元構造より回路の多層
化による三次元構造をとることにより行われているが、
層間絶縁層の厚さが１μｍ程度と薄いために多層化が進
むに従って集積回路表面の凹凸は激しくなる。

こ−で、選択露光による微細パターンの形成は水銀（Ｈ
８）ランプのｇライン（波長４３６ｎｍ）を用いた縮小
投影露光によりフォトレジストを用いて行われているが
、表面の凹凸が激しくなるに従って微細パターンの形成
は困難になっている。

〔従来の技術〕

多層化により生ずる表面凹凸により、写真蝕刻技術を用
いて導体線路などの微細パターンを形成する場合、パタ
ーン精度は低下するが、これを打開する方法として二層
構造レジストが実用化されている。

すなわち、耐ドライエツチング性の良い材料を下層レジ
ストに用いて被処理基板の凹凸を平坦化した後、耐酸素
プラズマエツチング性の優れた材料を上層レジストとし
て使用することにより微細パターンの形成が行われてい
る。

こ＼で、上層レジストの材料としてはシリコン（Ｓり原
子を含有するポリマーと”ｒシト或いはビスアジド化合
物の混合体よりなるネガ型レジスト、およびＳｔ原子を
含有するアルカリ可溶性樹脂と０ナフトキノンアジド誘
導体との混合物よりなるポジ型レジストなどが知られて
いる。

然し、ネガ型レジストは現像時の膨潤が激しいために解
像性が充分ではなく、また、ポジ型レジストは耐酸素プ
ラズマ性が不充分で、上層パターンを下層に転写する際
にパターン幅のシフトが起こると云う問題がある。

そこで、これらの問題点を解決する二層構造上層レジス
トの開発が要望さＨ４ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

二層構造の上層レジストとして使用する場合には充分な
耐酸素（０，）プラズマ性をもらており、感度と解像性
に優れたポジ型レジストを実用化することが課題である
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題はシリルエーテル結合をもち、下記の構造式
で示されるシリコーン化合物と紫外線照射により酸を発
生する感光剤とからなるレジストを二層構造の上層レジ
ストとして使用することにより解決することができる。

こ＼で、 Ｒ０〜Ｒ４は炭素数が１〜４のアルキル基を示し、互い
に同一でも異なっていてもよい。

Ｒ５−Ｒ６は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、ト
リメチルシリル基を示し、互いに同一でも異なっていて
もよい。

ｎは１０〜１００００の正数。

〔作用〕

本発明はシリルエーテル結合をもつシリコーン化合物は
酸が存在するとエーテル結合が切断して主鎖が分解する
が、その場合でもシリコーン化合物は高い耐０．プラズ
マ性を示す点に着目したものである。

次に、感光性については紫外線を吸収すると分解して酸
を発生ずるものを感光剤として使用するものであって、
これに該当する化合物には次の二つの系列がある。

■は一般式が、 Ａｒ　Ｈ２Ｘ　　　　　　　　　−（Ｉｔで表さ力５る
ジアゾニウム塩およびその誘導体、こ＼で、 八ｒはアリール基、 Ｘ　は塩酸、臭酸２硫酸２硝酸、過塩素酸その他の酸の
陰イオン、 ■は一般式が、 〔Δｒ、、Ｓ）”Ｘ−・・・（２） で表されるスルホニウム塩およびその誘導体、こ＼で、 Ａｒはアリール基、 Ｘ　は塩素、臭素、沃素その他の酸基、などが挙げられ
るが、この■、■に限らず紫外線照射により分解して酸
を発生する化合物であれば使用することができる。

〔実施例〕

合成例＝（シリルエーテル結合をもつ化合物）メチルイ
ソブチルケトン（ＭＩＢＫ）　１００　ｍ（ｌに１．４
ビス（ジメチルメトキシシロキシ）ヘンセン３０ｇを加
え、攪拌しながらイオン交換水１８ｍｆｆを滴下した後
、反応溶液を徐々に昇温した。

更に、生成したアルコールおよび過剰のイオン交換水を
抜きながら９０℃で２時間加熱した。

次に、反応溶液を濃縮した後、アセトニトリル中に投入
して樹脂を沈澱させて回収した。

得られた樹脂をヘンゼン５０ｍ１に溶解し、凍結乾燥を
行った。

この合成例により得られたシリコーン樹脂は電量平均分
子量が２．０　ＸＩＯ’であり、また分散度は１．８で
あった。

実施例１：　（２層構造レジストの形成例）合成例１で
得られたシリコーン樹脂１ｇをＭＩＢＫ９ｇに溶解し、
感光剤としてｐ−ニトロヘンシル−９１０−ジェトキシ
アントラセン−２−スルフォ不−１・を０．１　　ｇ添
加してレジスト溶液を調製した。

次に、ＡＺ　１３５０（ヘキスト社製）をＳｉ基板上に
膜厚が２ｔｒｍ　　となるようにスピンコードした後、
２００℃で１時間の加熱を行って硬化させ、下層レジス
トを形成した。

この下層レジストヒに先に調製しであるレジスト溶液を
膜厚が０．２１Ｊｍとなるようにスピンコードした後、
８０℃で２０分間のブリヘークを行った。

次に、この膜」−にマスクを介して波長が２４８ｎｍの
エギシマレーザ（ＫｒＦ）を解射した後、アルカリ水溶
液を用いて現像し、引き続きイオン交換水にてリンス処
理を行った。

次に、被処理基板を平行平板型トライエツチング装置に
七ソ１−シ、酸素プラズマにて上層パターンを下層に転
写した。

この結果、本レジストは２０ｍＪ／　ｃｍ２の霞光量で
０．４　μｍのラインアントスペースパターンヲ解像す
るごとができた。

〔発明の効果〕

本発明に係るフォトレジストを２層構造レジストの上層
レジストに用いることにより、耐酸素プラズマ性に優れ
、高感度で高解像性のレジストパターンを形成すること
ができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリルエーテル結合をもち、下記の構造式で示されるシ
   リコーン化合物と紫外線照射により酸を発生する感光剤
   とからなるレジストを二層構造の上層レジストとして使
   用することを特徴とするフォトレジスト組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ こゝで、 Ｒ＿１〜Ｒ４は炭素数が１〜４のアルキル基を示し、互
   いに同一でも異なっていても よい。 Ｒ５〜Ｒ６は水素原子、炭素数１〜４のア ルキル基、トリメチルシリル基を示し、 互いに同一でも異なっていてもよい。 ｎは１０〜１００００の正数。