JPH059231A - コポリマー及びその製法 - Google Patents
コポリマー及びその製法Info
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Abstract
使用することのできる新規のコポリマーを提供する。 【構成】 不飽和カルボン酸の第三ブチルエステル40
〜99モル%と不飽和カルボン酸の無水物1〜60モル
%とからなる。
Description
ースポリマーとして使用することのできる新規のコポリ
マーに関する。
メタクリル酸又はビニル安息香酸−第3ブチルエステル
のホモポリマーを含む(これに関しては欧州特許出願公
開第0102450号明細書又はこれに相当する米国特
許第4491628号明細書参照)。またレジストに無
水物含有ポリマーを使用することも公知である(欧州特
許出願公開第0388484号、同第0394740
号、同第0394741号及び同第0395917号明
細書参照)。
特定のコポリマーを提供することにある。
ば、不飽和カルボン酸の第3ブチルエステル(成分A)
40〜99モル%と不飽和カルボン酸の無水物(成分
B)1〜60モル%とから構成されているコポリマーに
よって達成される。その際成分A及び成分Bは合計して
100%となる量である。
酸−第3ブチルエステル及び無水カルボン酸をベースと
する)、すなわちその基本構成要素の種類及び量がモノ
マー混合物によって決定されるポリマーが提供される。
この種のポリマーはこれまで知られていなかった。第3
ブチルメタクリレート−ホモポリマーをスルホニウム塩
の存在下でUV露光することにより加熱した際に生じる
第3−ブチルメタクリレート、メタクリル酸及び無水メ
タクリル酸からなる不特定ターポリマーのみが公知であ
るにすぎない(これに関しては刊行物「巨大分子(Ma
cromolecules)」第21巻(1988
年)、第1475〜1482頁参照)。
有利にはアクリル酸−第3ブチルエステル、メタクリル
酸−第3ブチルエステル又はビニル安息香酸−第3ブチ
ルエステルである。その他に重合可能のモノマーとして
例えばマレイン酸、フマル酸及び桂皮酸の第3ブチルエ
ステルを挙げることができる。成分Bは有利には無水マ
レイン酸である。他の重合可能のモノマーは例えば無水
イタコン酸である。
(上記形式の)としてのみではなくターポリマーとして
も構成することができる。この種のポリマーには本発明
により付加的に不飽和芳香族化合物(成分C)、すなわ
ちオレフィン不飽和置換基を有する芳香族化合物が組込
まれる。この場合成分Cとしてはスチロール、α−メチ
ルスチロール又はビニルナフタリンを使用するのが有利
である。一般に成分Cとしては重合可能の芳香族化合
物、また多環式又は複素環式構造を有するもの、特に置
換スチロール及びビニルナフタリンが挙げられる。第3
のモノマー構成要素を組込むことにより、ポリマーの規
定の特性、例えばプラズマ耐食性を改善することができ
る。
ン酸の第3ブチルエステルをラジカル開始剤及び場合に
よっては前記の不飽和芳香族化合物と一緒に、有機溶剤
中の不飽和カルボン酸の無水物の高めた温度下にある溶
液に徐々に加えることにより製造することができる。こ
の場合重合可能の第3ブチルエステルを、有利にはアゾ
イソ酪酸ニトリルである開始剤と一緒に無水物の沸騰溶
液に滴下するのが有利である。溶剤としては例えばトル
オール又は酢酸エチルを使用する。こうして多量の無水
物をコポリマー内に組込むことができる。
能のポジ又はネガ型レジスト用のベースポリマーとして
使用することができる(これに関してはドイツ連邦共和
国特許出願公開第4041001号明細書を参照)。こ
の種のレジストは特にDUV領域(遠UV)で高い感度
を示す。コポリマー中に存在する無水物官能基は露光し
た後、又は露光及び現像した後適当な物質と反応するこ
とによって明らかに耐食性を高める。欧州特許出願公開
第0102450号明細書による第3ブチルエステルの
ホモポリマーを含むレジスト系と比べて本発明によるポ
リマーを有するレジストは、これが溶液中で貯蔵安定性
でありまた耐食性を高める目的でその場で改変すること
ができる無水物官能基を有するという利点を有する。
含んでいたとしても(従ってそれに応じてエステル分は
少ない)、それによってこのポリマーを含むレジストの
感度が損なわれることはない。更にこの種のレジストを
用いることにより、シリル化試薬、特にアミノアルキル
シロキサンとのその場での反応により、(他の系と比較
して)酸素プラズマに対して明らかに高い耐食性が得ら
れる。この理由からこれらのレジストは、極めて厳しい
現像条件が適用される乾式現像レジスト法で使用するこ
とができる。これには特に、ボトムレジストを完全に除
去するため、第1段階ではハロゲン含有プラズマでまた
第2段階では純粋な酸素プラズマでエッチングする二段
階エッチング法が該当する。更に本発明によるポリマー
は比較し得る系よりも高い腐食及び放射線量許容量を驚
くほど明瞭に示す(例えば欧州特許出願公開第0395
917号明細書参照)。従って本発明によるコポリマー
はサブミクロン範囲の構造物を製造するのに使用される
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第4041002号明
細書参照)。
るトルオール77mlに溶かした。この溶液に、アゾイ
ソ酪酸ニトリル0.1888g(0.00115モル)
を溶解含有する新鮮な蒸留メタクリル酸−第3ブチルエ
ステル14.22g(0.1モル)を徐々に滴下した。
その際トルオール溶液は常に沸騰したままであった。添
加終了後(約15分間)、この溶液を更に60分間還流
下に沸騰させ、次いで室温に冷却した。イソプロパノー
ル約1.5lで沈澱させることにより得られた微細なフ
ロック状生成物を濾別し、イソプロパノールで3回洗浄
し、真空棚中で重量が一定になるまで乾燥した。白色粉
末18gが得られた。赤外線スペクトルは明らかにメタ
クリル酸−第3ブチルエステル及び無水マレイン酸から
なる所期のコポリマーが存在することを示した。熱分解
(TGA、最大ピーク)163℃、無水物量(TGA)
50モル%。
する酢酸エチル50mlに溶かした。この溶液に新鮮な
蒸留メタクリル酸−第3ブチルエステル14.22g
(0.1モル)及び酢酸エチル27mlからなる混合物
(これにはアゾイソ酪酸ニトリル0.188g(0.0
0115モル)が溶解している)を徐々に滴下した。そ
の際酢酸エチル溶液は常に沸騰したままであった。添加
終了後(約15分間)、この溶液を60分間還流下に沸
騰させ、次いで室温に冷却した。イソプロパノール約
1.5lで沈澱させることにより得られた粗いフロック
状生成物を濾別し、イソプロパノールで3回洗浄し、真
空棚中で重量が一定になるまで乾燥した。微かに黄色味
を帯びた粉末18.4gが得られた。この生成物を2−
ブタノン中に溶解し、イソプロパノール中に再沈澱させ
ることにより、白色の粉末を得た。赤外線スペクトルは
明らかにメタクリル酸−第3ブチルエステル及び無水マ
レイン酸からなる所期のコポリマーが存在することを示
した。熱分解(TGA、最大ピーク)169℃、無水物
量(TGA)50モル%。
るトルオール210mlに溶かした。この溶液に、アゾ
イソ酪酸ニトリル0.517g(0.00315モル)
が溶けている新鮮な蒸留アクリル酸−第3ブチルエステ
ル38.45g(0.3モル)を徐々に滴下した。その
際トルオール溶液は常に沸騰したままであった。添加終
了後(約15分間)、この溶液を更に60分間還流下に
沸騰させ、次いで室温に冷却した。イソプロパノール約
1.5lで沈澱させることにより得られた微細なフロッ
ク状生成物を濾別し、イソプロパノールで3回洗浄し、
真空棚中で重量が一定になるまで乾燥した。白色の粉末
44.4gが得られた。赤外線スペクトルは明らかにア
クリル酸−第3ブチルエステル及び無水マレイン酸から
なる所期のコポリマーが存在することを示した。熱分解
(TGA、最大ピーク)152℃、無水物量(TGA)
50モル%。
テル/無水マレイン酸−コポリマー23.75重量部、
トリフェニルスルホニウム−トリフルオルメタンスルホ
ネート1.25重量部及びメトキシプロピルアセテート
75重量部からなるレジストをシリコンウェハ上に遠心
塗布し(3000rpmで20秒間)、次いで60秒間
90℃で乾燥した。その際生じたフィルムの層厚は約1
μmであった。フィルムをジアミノシロキサン(商品名
Tegomer A−Si2120、ゴールトシュミッ
ト(Goldschmidt)社製)2重量部、エタノ
ール45重量部及びイソプロパノール53重量部からな
る溶液で400秒間処理し、イソプロパノールを30秒
間洗浄し、次いで乾燥した。この時点でフィルムの層厚
は1.4μmであった。引続きウェハをプラズマエッチ
ング装置(マテリアル・リサーチ・コーポレーション
(Material Research Corpor
ation)社製、MIE720型)内に入れ、酸素プ
ラズマ中で300秒間乾式エッチングした(O2 /RI
E:ガス圧1.9mトル、バイアス電圧40V、出力
0.9kW、磁石で)。エッチング後層厚は1.19μ
mであった。これによりシリル化層の損傷率0.7mm
/秒が算出された。
Claims (7)
- 【請求項1】 不飽和カルボン酸の第3ブチルエステル
(成分A)40〜99モル%と不飽和カルボン酸の無水
物(成分B)1〜60モル%とから構成されていること
を特徴とするコポリマー。 - 【請求項2】 成分Aがアクリル酸−第3ブチルエステ
ル、メタクリル酸−第3ブチルエステル又はビニル安息
香酸−第3ブチルエステルであることを特徴とする請求
項1記載のコポリマー。 - 【請求項3】 成分Bが無水マレイン酸であることを特
徴とする請求項1又は2記載のコポリマー。 - 【請求項4】 付加的に不飽和芳香族化合物(成分C)
を組込むことを特徴とする請求項1ないし3の1つに記
載のコポリマー。 - 【請求項5】 成分Cがスチロール、α−メチルスチロ
ール又はビニルナフタリンであることを特徴とする請求
項4記載のコポリマー。 - 【請求項6】 不飽和カルボン酸の第3ブチルエステル
をラジカル開始剤及び場合によっては不飽和芳香族化合
物と一緒に、有機溶剤中の不飽和カルボン酸の無水物の
高めた温度下にある溶液に徐々に加えることを特徴とす
る請求項1ないし5の1つに記載のコポリマーの製法。 - 【請求項7】 ラジカル開始剤としてアゾイソ酪酸ニト
リルを使用することを特徴とする請求項6記載の方法。
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