JPH0640221B2 - ネガティブ・レジスト組成物を使用したリソグラフィ方法 - Google Patents
ネガティブ・レジスト組成物を使用したリソグラフィ方法Info
- Publication number
- JPH0640221B2 JPH0640221B2 JP60227936A JP22793685A JPH0640221B2 JP H0640221 B2 JPH0640221 B2 JP H0640221B2 JP 60227936 A JP60227936 A JP 60227936A JP 22793685 A JP22793685 A JP 22793685A JP H0640221 B2 JPH0640221 B2 JP H0640221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polysiloxane
- composition
- negative resist
- resist composition
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/07—Aldehydes; Ketones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
Ａ．産業上の利用分野 Ｂ．開示の概要 Ｃ．従来技術 Ｄ．発明が解決しようとする問題点 Ｅ．問題点を解決するための手段 Ｆ．実施例 Ｇ．発明の効果 Ａ．産業上の利用分野 この発明は有機シリコン・ポリマ組成物に関するもので
あり、特に、紫外光の放射による影像的な露光により影
像化され得る有機シリコン・ポリマ組成物に関するもの
である。それに加えて、この発明は、有機シリコン・ポ
リマ組成物の、リソグラフイにおける使用にも関する。
本発明の組成物は、特に集積回路の製造に有用である。
あり、特に、紫外光の放射による影像的な露光により影
像化され得る有機シリコン・ポリマ組成物に関するもの
である。それに加えて、この発明は、有機シリコン・ポ
リマ組成物の、リソグラフイにおける使用にも関する。
本発明の組成物は、特に集積回路の製造に有用である。
Ｂ．開示の概要 この発明によつて開示されるのは、重合可能なエチレン
的に不飽和な基をもつポリシロキサンと、紫外線感応剤
としての2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエ
ノンとを有する組成物と、それのリソグラフイへの適用
である。
的に不飽和な基をもつポリシロキサンと、紫外線感応剤
としての2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエ
ノンとを有する組成物と、それのリソグラフイへの適用
である。
Ｃ．従来技術 半導体チツプやチツプ支持体などのパターン化されたデ
バイスの製造においては、最終的に製品を構成する異な
る層をエツチングする工程が最も重要かつ注意を要する
工程である。エツチングとして広く採用されている方法
は、エツチングすべき面を適当なマスクで被覆し、その
あと基板とマスクとを、基板を侵食するがマスクは侵食
しないような化学溶液に浸すことである。しかし、これ
らの湿式エツチングではエツチング面に明確な輪郭を形
成することが困難である。これは、化学溶液が、例えば
マスクの下面に浸み込むことによりマスクの下方を侵食
し、マスク領域の下方部分さえも侵食し続ける、という
ことによる。また、湿式エツチング処理は、環境的及び
安全上の問題からも望ましくない。
バイスの製造においては、最終的に製品を構成する異な
る層をエツチングする工程が最も重要かつ注意を要する
工程である。エツチングとして広く採用されている方法
は、エツチングすべき面を適当なマスクで被覆し、その
あと基板とマスクとを、基板を侵食するがマスクは侵食
しないような化学溶液に浸すことである。しかし、これ
らの湿式エツチングではエツチング面に明確な輪郭を形
成することが困難である。これは、化学溶液が、例えば
マスクの下面に浸み込むことによりマスクの下方を侵食
し、マスク領域の下方部分さえも侵食し続ける、という
ことによる。また、湿式エツチング処理は、環境的及び
安全上の問題からも望ましくない。
そこで、環境のみならずエツチング・コストの低減とい
う観点からも、処理を改善しようとしてさまざまの、い
わゆる“乾式処理”が提案されている。さらに、いわゆ
る“乾式処理”は、より正確な処理の制御ができること
と、影像の縦横比を高められるという本来的な長所を有
する。
う観点からも、処理を改善しようとしてさまざまの、い
わゆる“乾式処理”が提案されている。さらに、いわゆ
る“乾式処理”は、より正確な処理の制御ができること
と、影像の縦横比を高められるという本来的な長所を有
する。
そのような乾式処理は、一般的には、容器内にガスを通
過させ、このガス中にプラズマを生成することに関す
る。このプラズマが、容器内に配置された基板のエツチ
ングに使用される。乾式処理の典型的な例として、プラ
ズマ・エツチング・スパツタ・エツチング、反応性イオ
ン・エツチングがある。反応性イオン・エツチングは、
明確な、垂直にエツチングされた側壁を与える。そのよ
うな典型的な反応性イオン・エツチングは、米国特許第
４２８３２４９号に開示されている。
過させ、このガス中にプラズマを生成することに関す
る。このプラズマが、容器内に配置された基板のエツチ
ングに使用される。乾式処理の典型的な例として、プラ
ズマ・エツチング・スパツタ・エツチング、反応性イオ
ン・エツチングがある。反応性イオン・エツチングは、
明確な、垂直にエツチングされた側壁を与える。そのよ
うな典型的な反応性イオン・エツチングは、米国特許第
４２８３２４９号に開示されている。
乾式処理技術に関連する１つの問題として、影像用放射
線に感応性を有すると同時に乾式処理環境に十分な抵抗
性を有するようなパターン化可能な物質を提供すること
がある。
線に感応性を有すると同時に乾式処理環境に十分な抵抗
性を有するようなパターン化可能な物質を提供すること
がある。
多くの例においては、プラズマ・エツチングなどの乾式
エツチングに抵抗性を有することは、マスク物質の浸
食、及び露光の際にマスクを用意するために使用される
物質の解像度の欠如につながる。
エツチングに抵抗性を有することは、マスク物質の浸
食、及び露光の際にマスクを用意するために使用される
物質の解像度の欠如につながる。
さて、ある種のシロキサンが、波長約２５３７オングス
トロームの深紫外線で影像化されたとき、酸素プラズマ
中で下層のポリマ層に対してエツチング・マスクとして
働く、ということが発表されている（ポリマ技術と科学
（Polymer Engineering and Science）、１９８３年１
２月、No.１８、pp.１０５４−１０５８、シヨー（Sha
w）らの、“リソグラフイへの適用のための有機シリコ
ン・ポリマ（Organo Silicon Polymers for Lithograph
ic Applications）”を参照のこと）。しかし、そのよ
うな組成物は、薄膜を高解像度で影像化する場合には、
実際的な使用に応じられる程、紫外線放射に十分な感応
性を有さない。さらに、感応剤として過酸化ジクミルを
加えても、その組成物は、薄膜の高解像度の影像化には
十分の感応性を有さず、熱的に安定ではない。
トロームの深紫外線で影像化されたとき、酸素プラズマ
中で下層のポリマ層に対してエツチング・マスクとして
働く、ということが発表されている（ポリマ技術と科学
（Polymer Engineering and Science）、１９８３年１
２月、No.１８、pp.１０５４−１０５８、シヨー（Sha
w）らの、“リソグラフイへの適用のための有機シリコ
ン・ポリマ（Organo Silicon Polymers for Lithograph
ic Applications）”を参照のこと）。しかし、そのよ
うな組成物は、薄膜を高解像度で影像化する場合には、
実際的な使用に応じられる程、紫外線放射に十分な感応
性を有さない。さらに、感応剤として過酸化ジクミルを
加えても、その組成物は、薄膜の高解像度の影像化には
十分の感応性を有さず、熱的に安定ではない。
さらにまた、電子ビームで影像化したときに、酸素プラ
ズマ中で下層のポリマ層に対してエツチ・マスクとして
働くようなある種のシロキサンも提示されている（ロー
ザンヌ、p.３９６、１９８１年９月、ハツアキス（Hatz
akis）らの”微少回路処理工学（Proceeding Microcirc
uit Engineering）”と題する論文を参照）。これ以外
にもシロキサンを反応性イオン・エツチングの障壁とし
て使用することが提案されている。例えば、ＩＢＭ研究
開発報（ＩＢＭ Journal Research Development）、Vo
l.２６、No.３、pp.３６２−３７１を参照されたい。
ズマ中で下層のポリマ層に対してエツチ・マスクとして
働くようなある種のシロキサンも提示されている（ロー
ザンヌ、p.３９６、１９８１年９月、ハツアキス（Hatz
akis）らの”微少回路処理工学（Proceeding Microcirc
uit Engineering）”と題する論文を参照）。これ以外
にもシロキサンを反応性イオン・エツチングの障壁とし
て使用することが提案されている。例えば、ＩＢＭ研究
開発報（ＩＢＭ Journal Research Development）、Vo
l.２６、No.３、pp.３６２−３７１を参照されたい。
また、電子ビームに感応するレジストとしてのある種の
シロキサンも提案されている。例えば、電気化学学会報
（Journal of Electrochemical Society）、Vol.１２
０、p.１７１６、１９７３のロバーツ（Roberts）によ
る論文、フイリツプス技報（Philips Technical Revie
w）Vol.３５、pp.４１−５２のロバーツによる論文、応
用ポリマ・シンポジウム（Applied Polymer Symposiu
m）、No.２３、pp.１０６−１０７、１９７４のギヤザ
ード（Gazard）らによる論文を参照されたい。
シロキサンも提案されている。例えば、電気化学学会報
（Journal of Electrochemical Society）、Vol.１２
０、p.１７１６、１９７３のロバーツ（Roberts）によ
る論文、フイリツプス技報（Philips Technical Revie
w）Vol.３５、pp.４１−５２のロバーツによる論文、応
用ポリマ・シンポジウム（Applied Polymer Symposiu
m）、No.２３、pp.１０６−１０７、１９７４のギヤザ
ード（Gazard）らによる論文を参照されたい。
Ｄ．発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、反応性イオン・エツチングに抵抗性
を有するとともに、高解像度を与えうる有機シリコン・
ポリマを提供することにある。
を有するとともに、高解像度を与えうる有機シリコン・
ポリマを提供することにある。
この発明の他の目的は、深紫外線（波長３０００オング
ストローム以下）に対して高い感度を示すような有機シ
リコン・ポリマを提供することにある。
ストローム以下）に対して高い感度を示すような有機シ
リコン・ポリマを提供することにある。
この発明のさらに他の目的は、熱的に安定で比較的安価
である有機シリコン・ポリマを提供することにある。
である有機シリコン・ポリマを提供することにある。
Ｅ．問題点を解決するための手段 本発明の組成物はネガ・レジスト物質を与える。ネガ・
レジスト物質は、影像化用の輻射線の露光により重合化
または非溶融化し得る物質である。本発明は、紫外線輻
射に感応する組成物に関する。本発明の組成物は、重合
可能なエチレン的に不飽和な基をもつポリシロキサン
と、紫外線感応剤としての2,2−ジメトキシ−２−フエ
ニル・アセトフエノンとを有している。2,2−ジメトキ
シ−２−フエニル・アセトフエノンは、その組成物の紫
外線輻射に対する感度を改善するのに十分なだけ、その
組成物中に存在している。
レジスト物質は、影像化用の輻射線の露光により重合化
または非溶融化し得る物質である。本発明は、紫外線輻
射に感応する組成物に関する。本発明の組成物は、重合
可能なエチレン的に不飽和な基をもつポリシロキサン
と、紫外線感応剤としての2,2−ジメトキシ−２−フエ
ニル・アセトフエノンとを有している。2,2−ジメトキ
シ−２−フエニル・アセトフエノンは、その組成物の紫
外線輻射に対する感度を改善するのに十分なだけ、その
組成物中に存在している。
本発明はまた、上述の組成物を紫外線輻射にさらすこと
によつて、その組成物を硬化させる処理にも関与する。
さらにまた、本発明は、基板上に上述したタイプの組成
物を付着し、付着した組成物層を所望のパターンで紫外
線輻射にさらし、その層を現像して基板上に所望のパタ
ーンを残す工程を有する影像パターンの処理にも関与す
る。
によつて、その組成物を硬化させる処理にも関与する。
さらにまた、本発明は、基板上に上述したタイプの組成
物を付着し、付着した組成物層を所望のパターンで紫外
線輻射にさらし、その層を現像して基板上に所望のパタ
ーンを残す工程を有する影像パターンの処理にも関与す
る。
Ｆ．実施例 本発明で採用されるポリシロキサンは、重合可能な、エ
チレン的に非飽和な基を有する。これらの基は、好適に
は重合鎖の末端またはその近傍のペンダント基であり、
紫外線輻射の露光で反応してポリマのさらなる重合化ま
たは架橋化をもたらし、不溶性の物質となる。このポリ
マは、一般的には0.1〜２０重量％、好適には0.1重量％
のエチレン的に不飽和の基を分子毎に含む。
チレン的に非飽和な基を有する。これらの基は、好適に
は重合鎖の末端またはその近傍のペンダント基であり、
紫外線輻射の露光で反応してポリマのさらなる重合化ま
たは架橋化をもたらし、不溶性の物質となる。このポリ
マは、一般的には0.1〜２０重量％、好適には0.1重量％
のエチレン的に不飽和の基を分子毎に含む。
さらに、本発明の好適な態様においては、ポリシロキサ
ンは、深紫外線に感応する組成物となるために、フエニ
ル、またはアルキルで置換したフエニルなどの置換フエ
ニルをも含んでいる。
ンは、深紫外線に感応する組成物となるために、フエニ
ル、またはアルキルで置換したフエニルなどの置換フエ
ニルをも含んでいる。
また、ここで用いられるポリシロキサンは、約１０５〜
約１０６、好適には５×１０５〜１０６の分子量をもつ
ゴムである。
約１０６、好適には５×１０５〜１０６の分子量をもつ
ゴムである。
本発明で使用される適当なポリシロキサンは、次のよう
な反復単位をもつポリマである： これらの化学式において、ｘ及びｙは０〜１０３の整数
であり、好適には１から約１０２までの整数である。ｚ
は１〜１０３の整数であり、好適には１から約１０２ま
での整数である。ｎは１〜１０４の整数であり、好適に
は１から約１０３までの整数である。ａは１〜１０の整
数であり、好適には１から３までの整数である。
な反復単位をもつポリマである： これらの化学式において、ｘ及びｙは０〜１０３の整数
であり、好適には１から約１０２までの整数である。ｚ
は１〜１０３の整数であり、好適には１から約１０２ま
での整数である。ｎは１〜１０４の整数であり、好適に
は１から約１０３までの整数である。ａは１〜１０の整
数であり、好適には１から３までの整数である。
上述の化学式におけるＲ基は良く知られているものであ
り、典型的にはシリコン結合した有機基及びシリコン結
合した水素基である。上述の化学式における各Ｒ基は、
それぞれ、水素、一価炭化水素基、ハロゲン化一価炭化
水素基、エポキシ基、メルカプト基、及びシアノアルキ
ル基から選択されている。このように、Ｒ基は、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル及びヘキサデシルなどの
アルキルでもよく、フエニル、トリル、キシル及びナフ
チルなどのアリール基でもよく、ビニル、アリル及びシ
クロヘキサニル基などのエチレン的に不飽和の一価炭化
水素基でもよく、1,1,1−トリフルオロプロピル、クロ
ロフエニル、ジブロモフエニル及びクロロメチルなどの
ハロゲン化一価単化水素基でもよく、シアノエチル及び
シアノプロピルなどのシアノアルキル基でもよい。好適
には、Ｒであらわされる基は炭素原子が８以下であり、
特にＲはメチル、エチルまたはフエニルであることが望
ましい。
り、典型的にはシリコン結合した有機基及びシリコン結
合した水素基である。上述の化学式における各Ｒ基は、
それぞれ、水素、一価炭化水素基、ハロゲン化一価炭化
水素基、エポキシ基、メルカプト基、及びシアノアルキ
ル基から選択されている。このように、Ｒ基は、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル及びヘキサデシルなどの
アルキルでもよく、フエニル、トリル、キシル及びナフ
チルなどのアリール基でもよく、ビニル、アリル及びシ
クロヘキサニル基などのエチレン的に不飽和の一価炭化
水素基でもよく、1,1,1−トリフルオロプロピル、クロ
ロフエニル、ジブロモフエニル及びクロロメチルなどの
ハロゲン化一価単化水素基でもよく、シアノエチル及び
シアノプロピルなどのシアノアルキル基でもよい。好適
には、Ｒであらわされる基は炭素原子が８以下であり、
特にＲはメチル、エチルまたはフエニルであることが望
ましい。
Ｒ１はエチレン的に不飽和な基であり、ビニル及びアリ
ルを含んでいる。ビニル基はＣＨ＝ＣＨ２のような一価
の炭化水素であるか、または酸素のような他の置換体を
有し、次のような基を含んでもよい： 及び もちろん、もし望むなら、ポリマの混合物を用いること
もできる。
ルを含んでいる。ビニル基はＣＨ＝ＣＨ２のような一価
の炭化水素であるか、または酸素のような他の置換体を
有し、次のような基を含んでもよい： 及び もちろん、もし望むなら、ポリマの混合物を用いること
もできる。
さらに、望むなら、カルポランのような非シロキサン物
質のモノマまたはポリマを有するシロキサンの共重合体
を用いることもできる。
質のモノマまたはポリマを有するシロキサンの共重合体
を用いることもできる。
本発明に基づき使用される商業的に入手可能な適当なポ
リシロキサンは、ポリジメチル−ジフエニル・ビニル・
シロキサンであり、それはゼネラル・エレクトリツク社
（General Electric Company）からＳＥ−５４として、
またペトラーク・システムズ社（Petrarch Systems、In
c.）からＰＳ−２６４としてそれぞれ販売されている。
リシロキサンは、ポリジメチル−ジフエニル・ビニル・
シロキサンであり、それはゼネラル・エレクトリツク社
（General Electric Company）からＳＥ−５４として、
またペトラーク・システムズ社（Petrarch Systems、In
c.）からＰＳ−２６４としてそれぞれ販売されている。
これらのポリマは、次のような式であらわされる： 製造業者によれば、ＳＥ−５４は約790,000の分子量と
約３の分散率を有する。
約３の分散率を有する。
製造業者によれば、ＰＳ−２６４は約580,000の分子量
と約3.1の分散率を有する。分散率とは、分子量の範囲
である。ＰＳ−２６４は、約３〜７重量％のジフエニル
基と、約0.5〜１重量％のメチル・ビニル・シロキサン
基を含んでいる。他の適当な、商業的に入手可能なポリ
シロキサンとしてはペトラーク社のＰＳ−２５５があ
る。これは、約0.5〜1.5重量％のメチル・ビニル・シロ
キサン基を含むポリ（ジメチル・シロキサン）（メチル
・ビニル・シロキサン）と、約１〜２重量％のメチル・
ビニル・シロキサン基を含むポリ（メチル−3,3,3−ト
リフルオロプロピル）（メチル・ビニル・シロキサン）
である。また、ペトラーク社のＰＳ−０９７は、ポリ
（ジメチル・シロキサン）（メチル・ビニル・シロキサ
ン）ｍ−カルボラン共重合体である。
と約3.1の分散率を有する。分散率とは、分子量の範囲
である。ＰＳ−２６４は、約３〜７重量％のジフエニル
基と、約0.5〜１重量％のメチル・ビニル・シロキサン
基を含んでいる。他の適当な、商業的に入手可能なポリ
シロキサンとしてはペトラーク社のＰＳ−２５５があ
る。これは、約0.5〜1.5重量％のメチル・ビニル・シロ
キサン基を含むポリ（ジメチル・シロキサン）（メチル
・ビニル・シロキサン）と、約１〜２重量％のメチル・
ビニル・シロキサン基を含むポリ（メチル−3,3,3−ト
リフルオロプロピル）（メチル・ビニル・シロキサン）
である。また、ペトラーク社のＰＳ−０９７は、ポリ
（ジメチル・シロキサン）（メチル・ビニル・シロキサ
ン）ｍ−カルボラン共重合体である。
本発明の組成物はまた、その組成物を本発明で望まれる
程度まで紫外線に感応性をもつようにするために、2,2
−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンをも含ん
でいる。
程度まで紫外線に感応性をもつようにするために、2,2
−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンをも含ん
でいる。
通常、その組成物は、その組成物中のポリプレオキサン
の重量に基づき、少くとも約0.1重量％の2,2−ジメトキ
シ−２−フエニル・アセトフエノンを含む。
の重量に基づき、少くとも約0.1重量％の2,2−ジメトキ
シ−２−フエニル・アセトフエノンを含む。
好適には、その組成物は、ポリシロキサンの重量に基づ
き約１〜２０重量％、より好適には約５〜１５重量％の
2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含
む。本発明に基づき2,2−ジメトキシ−２−フエニル・
アセトフエノンが組成物に高い感度を与えるとともに熱
的安定性を保持することは、多数の有機感応剤がテスト
され、わずかに２つの有機感応剤（過酸化ジクミル（di
cumyl）と2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエ
ノン）のみがポリシロキサンに適用可能または可溶であ
ることがわかつたという点で全く驚くべきことである。
しかし、第１図に例証されるように、本発明に基づく感
応剤は、等価な量の過酸化ジシメニルを使用した場合、
及びさらにはポリシロキサン自体と比較すると相当程度
に感度を改善した。
き約１〜２０重量％、より好適には約５〜１５重量％の
2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含
む。本発明に基づき2,2−ジメトキシ−２−フエニル・
アセトフエノンが組成物に高い感度を与えるとともに熱
的安定性を保持することは、多数の有機感応剤がテスト
され、わずかに２つの有機感応剤（過酸化ジクミル（di
cumyl）と2,2−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエ
ノン）のみがポリシロキサンに適用可能または可溶であ
ることがわかつたという点で全く驚くべきことである。
しかし、第１図に例証されるように、本発明に基づく感
応剤は、等価な量の過酸化ジシメニルを使用した場合、
及びさらにはポリシロキサン自体と比較すると相当程度
に感度を改善した。
第１図の曲線Ａは、感応剤または開始剤なしてポリシロ
キサンに必要な露光をあらわしている。曲線Ｂは１０重
量％の過酸化ジクミル（dicumyl）を含むポリシロキサ
ンをあらわしている。曲線Ｃは、１０重量％の2,2−ジ
メトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含むポリシ
ロキサンをあらわしている。
キサンに必要な露光をあらわしている。曲線Ｂは１０重
量％の過酸化ジクミル（dicumyl）を含むポリシロキサ
ンをあらわしている。曲線Ｃは、１０重量％の2,2−ジ
メトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含むポリシ
ロキサンをあらわしている。
第１図から明らかなように、本発明の感応剤は、ポリシ
ロキサン自体の少くとも１０倍、過酸化ジクミルを１０
重量％含むポリシロキサンの少くとも５倍、紫外線に対
して強い感応性を有する膜が与えられる。
ロキサン自体の少くとも１０倍、過酸化ジクミルを１０
重量％含むポリシロキサンの少くとも５倍、紫外線に対
して強い感応性を有する膜が与えられる。
これらのデータは、上述したポリマ薄膜を波長２５３７
オングストロームの深紫外線放射にさらし、露光された
量の関数として残りの厚さを測定することにより得られ
たものである。感度の増大は、リソグラフイ装置上での
露光時間の減少をもたらす。
オングストロームの深紫外線放射にさらし、露光された
量の関数として残りの厚さを測定することにより得られ
たものである。感度の増大は、リソグラフイ装置上での
露光時間の減少をもたらす。
本発明のポリシロキサン組成物は、照射される放射光が
薄膜に吸収され、以て架橋または重合化が生じるよう
に、十分に紫外線を吸収するものでなくてはならない。
薄膜に吸収され、以て架橋または重合化が生じるよう
に、十分に紫外線を吸収するものでなくてはならない。
尚、架橋密度を高め熱的安定性を増大するために、本発
明のポリシロキサンは末端基よりもむしろ、エチレン的
に不飽和なペンダント基を含むことが好ましい。
明のポリシロキサンは末端基よりもむしろ、エチレン的
に不飽和なペンダント基を含むことが好ましい。
さらに、本発明のポリシロキサン組成物は、充填剤や可
塑剤や希釈剤などの添加剤と混合することもできる。
塑剤や希釈剤などの添加剤と混合することもできる。
リソグラフイツク物質として使用されるとき、本発明の
ポリシロキサン組成物は所望の基板上にスプレー、スピ
ン、デイツプまたはその他の知られている付着手段によ
り約１５００オングストロームから約１mil（約25.4ミ
クロン）の厚さで付着される。これに適当な基板とし
て、拡散マスクやパシベーシヨンとしての酸化膜や窒化
膜で覆われ、または接点及び導電パターンを形成するた
めの金属を付着されてなるウエーハまたはチツプを有す
る半導体デバイスまたは集積回路に使用されるものがあ
る。
ポリシロキサン組成物は所望の基板上にスプレー、スピ
ン、デイツプまたはその他の知られている付着手段によ
り約１５００オングストロームから約１mil（約25.4ミ
クロン）の厚さで付着される。これに適当な基板とし
て、拡散マスクやパシベーシヨンとしての酸化膜や窒化
膜で覆われ、または接点及び導電パターンを形成するた
めの金属を付着されてなるウエーハまたはチツプを有す
る半導体デバイスまたは集積回路に使用されるものがあ
る。
さらに、本発明の物質は、セラミツク基板、特に多重セ
ラミツク・デバイスなどのチツプ支持体に使用される基
板に関連して用いることもできる。適用できるその他の
基板としては、熱可塑性または熱硬化性のポリマである
ような誘電物質がある。典型的な熱硬化性ポリマ物質と
してフエノールを基質とする物質や、ポリアミドや、ポ
リイミドがある。この誘電物質は、ガラスを充填したエ
ポキシまたはフエノールを基質とする物質などの、充填
剤または強化剤を含む物質からなるモールド物質でもよ
い。そのようなフエノール・タイプの物質の例としてフ
エノール、レゾルシノール及びクレゾールの共重合体が
ある。また熱可塑性物質の例としてポリプロピレンのよ
うなポリオレフイン、ポリスルフオン、ポリカーボネー
ト、ニトリル・ゴム、ＡＢＳポリマがある。
ラミツク・デバイスなどのチツプ支持体に使用される基
板に関連して用いることもできる。適用できるその他の
基板としては、熱可塑性または熱硬化性のポリマである
ような誘電物質がある。典型的な熱硬化性ポリマ物質と
してフエノールを基質とする物質や、ポリアミドや、ポ
リイミドがある。この誘電物質は、ガラスを充填したエ
ポキシまたはフエノールを基質とする物質などの、充填
剤または強化剤を含む物質からなるモールド物質でもよ
い。そのようなフエノール・タイプの物質の例としてフ
エノール、レゾルシノール及びクレゾールの共重合体が
ある。また熱可塑性物質の例としてポリプロピレンのよ
うなポリオレフイン、ポリスルフオン、ポリカーボネー
ト、ニトリル・ゴム、ＡＢＳポリマがある。
本発明のポリシロキサン組成物は、プラズマ・エツチン
グの条件に対して抵抗性を有するので、下層の重合可能
なポリマ層の酸素プラズマ・エツチングのための２層レ
ジスト・システムにおける上層の影像化層として使用す
ることができる。例えば、３０ミリ・トールの酸素プラ
ズマ中で、ジアゾケトンにより感応化されたフエノール
・フオルムアルデヒド・ノボラツクと本発明の組成物の
エツチ速度比は１００：１である。第２図には、さまざ
まな組成物の酸素プラズマ中での相対的なエツチ速度が
図示されている。第２図の曲線Ａは、本発明で使用され
るポリシロキサン（アセトフエノンを含まない）のエツ
チ速度をあらわし、曲線Ｂはポリイミドのエツチ速度を
あらわし、曲線Ｃはジアゾ感応化されたフエノール・フ
オルムアルデヒド（ＡＺ１３５０Ｊ）のエツチ速度をあ
らわし、曲線Ｄはポリメチル・メタクリレートのエツチ
速度をあらわす。第２図から明らかなように、ポリシロ
キサンは、示されている別のポリマよりも、プラズマ中
でエツチングに対して相当大きい抵抗を示す。プラズマ
・エツチングの条件は、圧力約３０ミリ・トールであ
り、２５Ｗの電力が並行プレート反応器に供給される。
グの条件に対して抵抗性を有するので、下層の重合可能
なポリマ層の酸素プラズマ・エツチングのための２層レ
ジスト・システムにおける上層の影像化層として使用す
ることができる。例えば、３０ミリ・トールの酸素プラ
ズマ中で、ジアゾケトンにより感応化されたフエノール
・フオルムアルデヒド・ノボラツクと本発明の組成物の
エツチ速度比は１００：１である。第２図には、さまざ
まな組成物の酸素プラズマ中での相対的なエツチ速度が
図示されている。第２図の曲線Ａは、本発明で使用され
るポリシロキサン（アセトフエノンを含まない）のエツ
チ速度をあらわし、曲線Ｂはポリイミドのエツチ速度を
あらわし、曲線Ｃはジアゾ感応化されたフエノール・フ
オルムアルデヒド（ＡＺ１３５０Ｊ）のエツチ速度をあ
らわし、曲線Ｄはポリメチル・メタクリレートのエツチ
速度をあらわす。第２図から明らかなように、ポリシロ
キサンは、示されている別のポリマよりも、プラズマ中
でエツチングに対して相当大きい抵抗を示す。プラズマ
・エツチングの条件は、圧力約３０ミリ・トールであ
り、２５Ｗの電力が並行プレート反応器に供給される。
本発明のポリシロキサン組成物は、２重層システムに使
用されるとき、上層の影像化層として用いられる。特
に、本発明のポリシロキサン組成物は、紫外線に露光さ
れ、次に現像される。これはネガ・レジスト物質である
ので、紫外線に露光された部分がそのまま残り、反応性
イオン・エツチング・プラズマ中で下層の重合可能物質
へのパターン転送のためのエツチ・マスクとして働く。
用されるとき、上層の影像化層として用いられる。特
に、本発明のポリシロキサン組成物は、紫外線に露光さ
れ、次に現像される。これはネガ・レジスト物質である
ので、紫外線に露光された部分がそのまま残り、反応性
イオン・エツチング・プラズマ中で下層の重合可能物質
へのパターン転送のためのエツチ・マスクとして働く。
この２層システムは、レジストが異なる反射率と屈折率
をもつ形状上に影像化されたとき、ラインを変化させる
影響を与えるレジスト中の定常波効果を抑える働きをも
つ。平面化作用をもつレジストが付着されているとき、
ラインを幅を変化させるのは、厚さの偏差によつてもた
らされる露光量の差異である。これらの厚さによる影響
は、均一の薄い層を平面化作用をもつポリマ上で影像化
するときに最小限に抑えられる。
をもつ形状上に影像化されたとき、ラインを変化させる
影響を与えるレジスト中の定常波効果を抑える働きをも
つ。平面化作用をもつレジストが付着されているとき、
ラインを幅を変化させるのは、厚さの偏差によつてもた
らされる露光量の差異である。これらの厚さによる影響
は、均一の薄い層を平面化作用をもつポリマ上で影像化
するときに最小限に抑えられる。
ポリシロキサン組成物はネガ・レジストなので、ライン
の幅は現像時間に無関係であり、膜が比較的薄いという
ことから、膨張は観察されなかつた。さらに、ポリマの
支持部の可撓性により、露光されなかつたポリシロキサ
ンは“のめり込む”傾向にあり、これによりすぐれた表
面被覆が与えられる。従つて、この被覆のピン・ホール
は１cm2あたりわずか１個ないし２個であり、すなわち
実質的にピン・ホールがないと言える。
の幅は現像時間に無関係であり、膜が比較的薄いという
ことから、膨張は観察されなかつた。さらに、ポリマの
支持部の可撓性により、露光されなかつたポリシロキサ
ンは“のめり込む”傾向にあり、これによりすぐれた表
面被覆が与えられる。従つて、この被覆のピン・ホール
は１cm2あたりわずか１個ないし２個であり、すなわち
実質的にピン・ホールがないと言える。
本発明のポリシロキサン組成物は、基板上に所望の厚さ
まで被覆された後、深紫外線光に露光される。
まで被覆された後、深紫外線光に露光される。
そして、露光されなかつた部分は適当な溶剤を用いて除
去される。この溶剤は、使用される特定のポリシロキサ
ンの溶解特性に応じて選択される。
去される。この溶剤は、使用される特定のポリシロキサ
ンの溶解特性に応じて選択される。
適当な溶剤として、イソプロパノール・アルコール、イ
ソアミル・アルコールなどのアルコール、トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素、メチルイソブチル・ケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン、ｎ−ブチル・アセ
テート、イソアミル・アセテートなどのエステル、Ｎ−
メチル・ピロリドン、フレオン、1,1,1トリクロロエチ
レンがある。
ソアミル・アルコールなどのアルコール、トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素、メチルイソブチル・ケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン、ｎ−ブチル・アセ
テート、イソアミル・アセテートなどのエステル、Ｎ−
メチル・ピロリドン、フレオン、1,1,1トリクロロエチ
レンがある。
例 約790,000の分子量と約３の分散率をもつジメチル−ジ
フエニル・ビニル・ポリシロキサンの３重量合体（ター
ポリマー）を約１０重量％含み、イソアミル・アセテー
ト中に、ポリシロキサンを基にして約１０重量％の2,2
−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含む組
成物が、シリコン基板上に被覆されベークされたジアゾ
感応化されたフエノール−フオルムアルデヒド・ノボラ
ツク（ＡＺ１３５０Ｊ）上に被覆された。このノボラツ
ク層は、影像化用の放射線に対して完全に吸収性を有す
る。次に、ポリシロキサン被覆に所定のパターンで深紫
外線露光がなされた。この被覆は次に１２５℃で１５分
間ベークされ、ほぼ室温でイソアミル・アセテート中で
現像された。このイソアミル・アセテートによる現象に
よつてポリシロキサン膜の非露光部分が除去された。次
に、約３０ミリトールの圧力下で下層のノボラツク層が
酸素プラズマにより除去された。
フエニル・ビニル・ポリシロキサンの３重量合体（ター
ポリマー）を約１０重量％含み、イソアミル・アセテー
ト中に、ポリシロキサンを基にして約１０重量％の2,2
−ジメトキシ−２−フエニル・アセトフエノンを含む組
成物が、シリコン基板上に被覆されベークされたジアゾ
感応化されたフエノール−フオルムアルデヒド・ノボラ
ツク（ＡＺ１３５０Ｊ）上に被覆された。このノボラツ
ク層は、影像化用の放射線に対して完全に吸収性を有す
る。次に、ポリシロキサン被覆に所定のパターンで深紫
外線露光がなされた。この被覆は次に１２５℃で１５分
間ベークされ、ほぼ室温でイソアミル・アセテート中で
現像された。このイソアミル・アセテートによる現象に
よつてポリシロキサン膜の非露光部分が除去された。次
に、約３０ミリトールの圧力下で下層のノボラツク層が
酸素プラズマにより除去された。
Ｇ．発明の効果 以上のように、本発明によれば、エチレン的に不飽和な
基を有するポリシロキサンに、2,2−ジメトキシ−２−
フエニル・アセトフエノンを感応剤として加えることに
より、紫外線に対し高感度で熱的に安定且つ反応性イオ
ンエツチングに対して抵抗性を有する物質が与えられ
る。
基を有するポリシロキサンに、2,2−ジメトキシ−２−
フエニル・アセトフエノンを感応剤として加えることに
より、紫外線に対し高感度で熱的に安定且つ反応性イオ
ンエツチングに対して抵抗性を有する物質が与えられ
る。
第１図は、異なる物質の紫外線に対する相対的なコント
ラストと感度とを示す図、 第２図は、異なる物質の酸素プラズマに対する相対的な
エツチ速度を示す図である。
ラストと感度とを示す図、 第２図は、異なる物質の酸素プラズマに対する相対的な
エツチ速度を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ハツトザキス アメリカ合衆国ニユーヨーク州チヤパツ カ、ハンテイング・リツド・プレース12番 地 (72)発明者 ジヨン・ジヨセフ・リユートキス アメリカ合衆国ニユーヨーク州ヨークタウ ン・ハイツ、ヨークリツジ・アパートメン ト３シー番地 (72)発明者 ジユリ・ロステイスラヴ・パラスクズカツ ク アメリカ合衆国ニユーヨーク州プレザント ビル、メイプル・ヒル45番地 (72)発明者 ジエーン・マーガレツト・シヨウ アメリカ合衆国コネチカツト州リツジフイ ールド、オールド・シブ・レーン49番地 (56)参考文献 特開 昭53−9602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−17405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−26729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−64835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−83152（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】(a) (a1)重合可能なエチレン的に不飽和な基をもち、該重合
可能なエチレン的に不飽和な基は分子あたり０．１乃至
２０重量％含まれており、さらに、フェニル基または置
換されたフェニル基をもつポリシロキサンと、 (a2)上記ポリシロキサンに対して、紫外光に対する感度
を向上させるに十分な、少なくとも０．１重量％添加さ
れた２，２−ジメトキシ−２−フェニル・アセトフェノ
ンとからなる、 紫外線に感受性をもつネガティブ・レジスト組成物の層
を基板上に塗布する段階と、 (b)上記塗布されたネガティブ・レジスト組成物を、紫
外線により所望のパターンでパターン露光し現像するこ
とにより、上記所望のパターンの上記ネガティブ・レジ
スト組成物を基板上に残す段階と、 (c)上記基板上に残された上記ネガティブ・レジスト組
成物をマスクとして上記基板をドライ・エッチングする
段階を有する、 ネガティブ・レジスト組成物を使用したリソグラフィ方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71798785A | 1985-03-29 | 1985-03-29 | |
| US717987 | 1985-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226747A JPS61226747A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0640221B2 true JPH0640221B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=24884353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227936A Expired - Lifetime JPH0640221B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-10-15 | ネガティブ・レジスト組成物を使用したリソグラフィ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0199940B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0640221B2 (ja) |
| CA (1) | CA1278635C (ja) |
| DE (1) | DE3673219D1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3786549D1 (de) * | 1987-03-27 | 1993-08-19 | Ibm Deutschland | Verfahren zum herstellen beliebig geformter mikromechanischer bauteile aus planparallelen platten aus polymermaterial oder beliebig geformter duchfuehrungsoeffnungen in denselben. |
| JPH1010741A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-16 | Dow Corning Asia Kk | 紫外線硬化性ポリシロキサン組成物およびこれを用いた硬化物パターンの製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3715293A (en) * | 1971-12-17 | 1973-02-06 | Union Carbide Corp | Acetophenone-type photosensitizers for radiation curable coatings |
| US4287367A (en) * | 1976-04-14 | 1981-09-01 | Basf Aktiengesellschaft | Manufacture of symmetrical or unsymmetrical monoacetals of aromatic 1,2-diketones |
| JPS539602A (en) * | 1976-07-14 | 1978-01-28 | Dainippon Printing Co Ltd | Lithographic press plate |
| JPS5317405A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-17 | Dainippon Printing Co Ltd | Lithographic press plate |
| DE3377597D1 (en) * | 1982-04-12 | 1988-09-08 | Nippon Telegraph & Telephone | Method for forming micropattern |
| JPS5926729A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-13 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 感光性樹脂組成物 |
| JPS5964835A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | フオトレジスト組成物 |
| JPS5983152A (ja) * | 1982-11-04 | 1984-05-14 | Mitsui Toatsu Chem Inc | フオトレジスト組成物 |
| NL8400726A (nl) * | 1984-03-07 | 1985-10-01 | Philips Nv | Hardbare kunststofsamenstelling en werkwijze voor de vervaardiging van een copolymeer. |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP60227936A patent/JPH0640221B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-01-14 CA CA000499558A patent/CA1278635C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-11 EP EP86103213A patent/EP0199940B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-11 DE DE8686103213T patent/DE3673219D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0199940B1 (en) | 1990-08-08 |
| JPS61226747A (ja) | 1986-10-08 |
| CA1278635C (en) | 1991-01-02 |
| DE3673219D1 (de) | 1990-09-13 |
| EP0199940A3 (en) | 1987-01-07 |
| EP0199940A2 (en) | 1986-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900002364B1 (ko) | 패턴 형성재의 제조방법 | |
| US5041358A (en) | Negative photoresist and use thereof | |
| US6890448B2 (en) | Antireflective hard mask compositions | |
| CN101788763B (zh) | 用于浸渍光刻技术的组合物和工艺 | |
| US8178159B2 (en) | Organosilicate resin formulation for use in microelectronic devices | |
| KR101763048B1 (ko) | 비-폴리머릭 실세스퀴옥산들을 포함하는 실리콘-함유 반사 방지 코팅들 | |
| JPS61144639A (ja) | 放射線感応性組成物及びそれを用いたパタ−ン形成法 | |
| JPH0381144B2 (ja) | ||
| KR20100056485A (ko) | 규소 함유 미세 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용한 미세 패턴 형성 방법 | |
| JPS60147732A (ja) | オルガノシリコン組成物 | |
| EP0192078A2 (en) | Process for preparing negative relief images | |
| JPH0546535B2 (ja) | ||
| JPH04366958A (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
| JPH0527444A (ja) | シリカ基材非反射性平面化層 | |
| Shaw et al. | Organosilicon polymers for lithographic applications | |
| KR940002549B1 (ko) | 레지스트 조성물과 패턴 형성방법 | |
| KR920004176B1 (ko) | 레지스트 패턴 형성 공정 | |
| US4693960A (en) | Photolithographic etching process using organosilicon polymer composition | |
| EP1231512B1 (en) | Composition for anti-reflective coating and method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH0640221B2 (ja) | ネガティブ・レジスト組成物を使用したリソグラフィ方法 | |
| KR19990036643A (ko) | 제어된 피에이치를 갖는 전기전도성 중합체 층을 포함하는 조성물, 레지스트 구조물, 이의 제조방법 | |
| JP2667742B2 (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
| EP0211161B1 (en) | Lithographic resists and method of using the same | |
| JPH05265210A (ja) | レジスト組成物及びそれを用いるパターン形成方法 | |
| JP2733131B2 (ja) | 感光性樹脂組成物 |