JPS5988733A - 電離放射線感応性材料の製法 - Google Patents
電離放射線感応性材料の製法Info
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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
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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】
本発明は、遠紫外線、X線、電子線などの電離放射線に
感応するネガ型レジストとして好適な電離放射線感応性
材料に関する。
感応するネガ型レジストとして好適な電離放射線感応性
材料に関する。
通常、半導体集積回路などの固体素子は、ホトリソグラ
フィー技術、エツチング技術などによる微細加工により
製造されている。近年、こ:hら固体累子の高集積化に
伴ない、微細パターンを効率よく形成するホトリソグラ
フィー技術が要求されている。従来からのホトリソグラ
フィー技術において一般に用いられている環化ゴムと光
架橋剤とを主成分とするネガ型ホトレジストは、高感I
Wであり、ホトマスクを通して紫外線で露光することに
より、効率よく知時間でパターンを形成することができ
るが、解像度が低く微細パターンを形成できガい。一方
、紫外線に代えて、波長の短い途紫外線、X線、電子線
などの高エネルギーの電離放射線を用いて微細パターン
を形成する技術が開発さね、またウェットエツチングに
代わって、ガスプラズマ。
フィー技術、エツチング技術などによる微細加工により
製造されている。近年、こ:hら固体累子の高集積化に
伴ない、微細パターンを効率よく形成するホトリソグラ
フィー技術が要求されている。従来からのホトリソグラ
フィー技術において一般に用いられている環化ゴムと光
架橋剤とを主成分とするネガ型ホトレジストは、高感I
Wであり、ホトマスクを通して紫外線で露光することに
より、効率よく知時間でパターンを形成することができ
るが、解像度が低く微細パターンを形成できガい。一方
、紫外線に代えて、波長の短い途紫外線、X線、電子線
などの高エネルギーの電離放射線を用いて微細パターン
を形成する技術が開発さね、またウェットエツチングに
代わって、ガスプラズマ。
反応性スパッタリング、イオンミリングなどを月1いた
ドライエツチングにより微細パターンのエツチングを行
なう技術が開発されている。
ドライエツチングにより微細パターンのエツチングを行
なう技術が開発されている。
電離放射線を用いてパターンを形成し、ドライエツチン
グを行なう場合に使用するレジストは、電離放射線に対
して篩感度に感応し、微細パターンを高精度に形成する
ことができ、かつドライエツチングに対して篩い耐性を
有することが必要である。このようが現状において、’
+tC離放射線に感応するレジスト材料として、例えば
ポリスチレンが知られているが、′11”[放射線に対
する感度が低いという欠点を有している。
グを行なう場合に使用するレジストは、電離放射線に対
して篩感度に感応し、微細パターンを高精度に形成する
ことができ、かつドライエツチングに対して篩い耐性を
有することが必要である。このようが現状において、’
+tC離放射線に感応するレジスト材料として、例えば
ポリスチレンが知られているが、′11”[放射線に対
する感度が低いという欠点を有している。
本発明者らは、電離放射線に対する感1μが高く、微細
パターンを宿j梢度に形成させることができ、かつドラ
イエツチングに対して高い耐性を有するレジストについ
て鋭意研究の結果1本発明を完成した。
パターンを宿j梢度に形成させることができ、かつドラ
イエツチングに対して高い耐性を有するレジストについ
て鋭意研究の結果1本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は、下記の一般式(T)で示さ
れる繰返し構造単位 妃 4 (式中、R’、 R2,R3+ R’、 R5およびR
6け回−捷たは異なり、水素原子、炭素数1〜3のアル
キル基(以下単にアルキル基とnlす)、炭素数1〜3
のアルコキシ基(以下単にアルコキシ基と詔、す)、炭
素数1〜3のノ・ロアルキル基(以下単にハロアルキル
基と記す)寸たは炭素数1〜3のハロアルコキシ基(以
下単に)・ロアルコキシ基と記す)であり、かつR,R
,R,RおよびRの少なくとも1つがハロアルキル基ま
たはハロアルコキシ基である)および下記一般式(II
)で示される繰返し構造単位 7 10 (式中、R7,R8,R9,R101R”およびR12
は同一または異なり、水素原子、アルキル基、アルコキ
シ基であり、かつR8,R9,1tlo、 R11およ
びR12の少なくとも1つがアルキル基である) を有する重合体からなる電離放射線感応性材料にある。
れる繰返し構造単位 妃 4 (式中、R’、 R2,R3+ R’、 R5およびR
6け回−捷たは異なり、水素原子、炭素数1〜3のアル
キル基(以下単にアルキル基とnlす)、炭素数1〜3
のアルコキシ基(以下単にアルコキシ基と詔、す)、炭
素数1〜3のノ・ロアルキル基(以下単にハロアルキル
基と記す)寸たは炭素数1〜3のハロアルコキシ基(以
下単に)・ロアルコキシ基と記す)であり、かつR,R
,R,RおよびRの少なくとも1つがハロアルキル基ま
たはハロアルコキシ基である)および下記一般式(II
)で示される繰返し構造単位 7 10 (式中、R7,R8,R9,R101R”およびR12
は同一または異なり、水素原子、アルキル基、アルコキ
シ基であり、かつR8,R9,1tlo、 R11およ
びR12の少なくとも1つがアルキル基である) を有する重合体からなる電離放射線感応性材料にある。
本発明のセ刺となる重合体において、前記一般式(In
で示される繰返し構造単イぐの割合は、全繰返し構造単
位数の2チル80%であり、好ましくは4チル60%で
ある。才だb 1sil記一般式(II)で示される繰
返し構造単位の割合は、全繰返し構造単位数の20%〜
98%であり、好ましくは40チ〜96%である。捷だ
、一般式(I)で示される繰返し構造単位および一般式
(11)で示される繰返し構造単位の合計は、全繰返1
〜構造単位数の25チ以上、好ましくは50%以上、特
に打首しくは70〜100チである。一般式(1)で示
される繰返し構造単位が上記の割合よりも少ないと、電
離放射線に対する感度が低下し、一般式(■)で示され
る繰返し7構造単位と一般式(n)で示濾ねる繰返し構
造単位の合計が少ないと、感度およびドライエツチング
耐性が低下する。
で示される繰返し構造単イぐの割合は、全繰返し構造単
位数の2チル80%であり、好ましくは4チル60%で
ある。才だb 1sil記一般式(II)で示される繰
返し構造単位の割合は、全繰返し構造単位数の20%〜
98%であり、好ましくは40チ〜96%である。捷だ
、一般式(I)で示される繰返し構造単位および一般式
(11)で示される繰返し構造単位の合計は、全繰返1
〜構造単位数の25チ以上、好ましくは50%以上、特
に打首しくは70〜100チである。一般式(1)で示
される繰返し構造単位が上記の割合よりも少ないと、電
離放射線に対する感度が低下し、一般式(■)で示され
る繰返し7構造単位と一般式(n)で示濾ねる繰返し構
造単位の合計が少ないと、感度およびドライエツチング
耐性が低下する。
一般式(1)で示される繰返し構造単位におけるR1.
R2,R3,R4,R5およびR6と1.では、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、クロロメチル基、ブロモメ
チル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロメ
トキシ基、クロロエトキシ基などを拳げることができる
が、好ましいRとしては、水素原子、メチル基、メトキ
シ基、クロロメチル基またはブロモメチル基であり、特
に水累寸/ヒはメチル基が好ましい、また打首しいR2
,R3,R’、 Iえ5およびR6としては水素原子、
メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、クロロ
メチル基またはブロモメチル基であり、特に水素原子、
メチル遅、クロロメチル基が好まl〜い。さらにR2,
R3,R4,R5およびR6の少なくとも1つ、好−i
t、<は1〜2つが7・ロアルキル基捷たはノ・ロアル
ゴキシ基であるが、特にクロロメチル基が打首しい。
R2,R3,R4,R5およびR6と1.では、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、クロロメチル基、ブロモメ
チル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロメ
トキシ基、クロロエトキシ基などを拳げることができる
が、好ましいRとしては、水素原子、メチル基、メトキ
シ基、クロロメチル基またはブロモメチル基であり、特
に水累寸/ヒはメチル基が好ましい、また打首しいR2
,R3,R’、 Iえ5およびR6としては水素原子、
メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、クロロ
メチル基またはブロモメチル基であり、特に水素原子、
メチル遅、クロロメチル基が好まl〜い。さらにR2,
R3,R4,R5およびR6の少なくとも1つ、好−i
t、<は1〜2つが7・ロアルキル基捷たはノ・ロアル
ゴキシ基であるが、特にクロロメチル基が打首しい。
一般式(n)で示される繰返し構造単位におけるR7,
1N8 、149 、 R1,0,R11およびR32
としては、水紫原子、メチル基、エチル基、プロピル基
、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基を挙けること
ができるが、好ましいR7としては、水素原子、メチル
基、メトキシ基であり、特に水素原子またはメチル基が
打首しい。捷だ、打首しいR8+ R9+ R”+ R
”およびI尤12としては、水温そノ京子。
1N8 、149 、 R1,0,R11およびR32
としては、水紫原子、メチル基、エチル基、プロピル基
、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基を挙けること
ができるが、好ましいR7としては、水素原子、メチル
基、メトキシ基であり、特に水素原子またはメチル基が
打首しい。捷だ、打首しいR8+ R9+ R”+ R
”およびI尤12としては、水温そノ京子。
メチル基、メトキシ基、エチル基捷たけエトキシ基であ
るが、特に水素原子、メチル基が好ましい。さらに捷た
、R,R,R,RおよびR12の少なくとも1つ、好ま
しく H’ 1〜2つがアルキル基であるが、特にメチ
ル故が打首しい。
るが、特に水素原子、メチル基が好ましい。さらに捷た
、R,R,R,RおよびR12の少なくとも1つ、好ま
しく H’ 1〜2つがアルキル基であるが、特にメチ
ル故が打首しい。
一般式(I)および(旧で示される経返し構造単位と重
合体を形成できる他の繰返し積、造単位としては、スチ
レン単位、α−メチルスチレン単位、メタクリル酸メチ
ル単位、メタクリル酸エチル単位、メタクリル酸ブチル
ノ1L位、メタクリル酸グリシジル単位、アクリル酸メ
チル単位、アクリル酸エチル単位、アクリル酸メチル単
位、アクリル酸グリシジル単位、メチルイソプロペニル
ケトン単位、エチルイソプロペニルケトン単位、1−ビ
ニルナフタレン単位、2−ビニルナフタレン単位、2−
ビニルピリジン単位、4−ビニルピリジン単位、無水マ
レイン酸単位、酢酸ビニル単位力との不飽和エチレン化
合物単位、ブタジェン単位、イソプレン単位などの共役
ジエン化合物即位などの構成成分を挙げることができる
が、電離放射線に対する感度およびドライエツチングに
対する耐性の向上のためには、これらの繰返し構造単位
は重合体中の全繰返し構造即位数の80%未満、好まし
くは50チ未満、特に好1しくけ30%未満である。
合体を形成できる他の繰返し積、造単位としては、スチ
レン単位、α−メチルスチレン単位、メタクリル酸メチ
ル単位、メタクリル酸エチル単位、メタクリル酸ブチル
ノ1L位、メタクリル酸グリシジル単位、アクリル酸メ
チル単位、アクリル酸エチル単位、アクリル酸メチル単
位、アクリル酸グリシジル単位、メチルイソプロペニル
ケトン単位、エチルイソプロペニルケトン単位、1−ビ
ニルナフタレン単位、2−ビニルナフタレン単位、2−
ビニルピリジン単位、4−ビニルピリジン単位、無水マ
レイン酸単位、酢酸ビニル単位力との不飽和エチレン化
合物単位、ブタジェン単位、イソプレン単位などの共役
ジエン化合物即位などの構成成分を挙げることができる
が、電離放射線に対する感度およびドライエツチングに
対する耐性の向上のためには、これらの繰返し構造単位
は重合体中の全繰返し構造即位数の80%未満、好まし
くは50チ未満、特に好1しくけ30%未満である。
本発明の材料となる重合体の分子量は、特に制限はない
が、電離放射線に対する感度をさらに高めるためには分
子量が高い方が好ましく。
が、電離放射線に対する感度をさらに高めるためには分
子量が高い方が好ましく。
レジストとじての塗膜形成のための取扱面においては分
イ量が低い方が好ましい。この2つの相反する要求を満
たすための分子量は数平均分子量で1万から150万が
好ましく、より好ましくは2力から70万である。
イ量が低い方が好ましい。この2つの相反する要求を満
たすための分子量は数平均分子量で1万から150万が
好ましく、より好ましくは2力から70万である。
本発明の材料である重合体は、例えば下記の(11甘た
は(2)の方法で得ることができる。
は(2)の方法で得ることができる。
(1) 一般式(I旧で示される単量体(式中 x<
13. R14,R15,R16,R17お、l:ヒ
’R18は回−甘りは異なす、水素原子、アルキル基、
アルコキシ基、ハロ7にキル基またはハロアルコキシ基
を示L R、R、R。
13. R14,R15,R16,R17お、l:ヒ
’R18は回−甘りは異なす、水素原子、アルキル基、
アルコキシ基、ハロ7にキル基またはハロアルコキシ基
を示L R、R、R。
R17およびR18の少がくとも1つがハロアルキル基
またはハロアルコキシ基である。) および一般式(IV)で示これる単量体22 (R、R、R、R、RおよびRは同一″!!たけ異なり
。
またはハロアルコキシ基である。) および一般式(IV)で示これる単量体22 (R、R、R、R、RおよびRは同一″!!たけ異なり
。
水素原子、アルキル基h ”rfcはアルコキシ基であ
り、かつR、R、R、RおよびRの少なくとも1つがア
ルキル基である。) で示される単量体を含有する単量体を1′合することに
より得ることができる。
り、かつR、R、R、RおよびRの少なくとも1つがア
ルキル基である。) で示される単量体を含有する単量体を1′合することに
より得ることができる。
上記方法において、一般式(m)で示される早開°体と
しては、例えば、0−クロロメチルスチレン、m−クロ
ロメチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、0−ク
ロロメチル−α−メチルスチレン、m−クロロメチル−
α−メチルスチレン、p−クロロメチル−α−メチルス
チレ7、o−クロロメチル−p−メチルスチレン、p−
クロロメチル−〇−メチルスチレン、〇−ブロモメチル
スチレン、m−ブロモメチルスチレン、11−ブロモメ
チルスチレン、m−クロロエチルスチレン、m−クロロ
エチル−α−メチルスチレン、p−クロロプロピルスチ
レン、p−クロロプロピル−α−メチルスチレン、m−
クロロメチル−α−エチルスチレンなどヲ挙ケることが
でき、これらを2種以上併用してもよい。
しては、例えば、0−クロロメチルスチレン、m−クロ
ロメチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、0−ク
ロロメチル−α−メチルスチレン、m−クロロメチル−
α−メチルスチレン、p−クロロメチル−α−メチルス
チレ7、o−クロロメチル−p−メチルスチレン、p−
クロロメチル−〇−メチルスチレン、〇−ブロモメチル
スチレン、m−ブロモメチルスチレン、11−ブロモメ
チルスチレン、m−クロロエチルスチレン、m−クロロ
エチル−α−メチルスチレン、p−クロロプロピルスチ
レン、p−クロロプロピル−α−メチルスチレン、m−
クロロメチル−α−エチルスチレンなどヲ挙ケることが
でき、これらを2種以上併用してもよい。
捷た、一般式(IV)で示される単量体としては、例え
ば、0−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、0−エチルスチレン1m−エチルスチレ
ン、p−エチルスチレン、m−プロピルスチレン、p−
メトキシスチレン、α9m−ジメチルスチレン、2,4
−ジメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−メチ
ル−α−メチルスチレン、p−エチル−α−メチルスチ
レン、 I)−ニア’ロビルーα−エチルスチレンな
どを準げることができ、と力、らの単量体を2種以上併
用してイ、よい。
ば、0−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、0−エチルスチレン1m−エチルスチレ
ン、p−エチルスチレン、m−プロピルスチレン、p−
メトキシスチレン、α9m−ジメチルスチレン、2,4
−ジメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−メチ
ル−α−メチルスチレン、p−エチル−α−メチルスチ
レン、 I)−ニア’ロビルーα−エチルスチレンな
どを準げることができ、と力、らの単量体を2種以上併
用してイ、よい。
さらに才た、一般式(III )で示されろ単量体およ
び一般式(TV)で示される単量体と共M丁合すること
のできる単量体としては1例乏ば、スチレン、α−メチ
ルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸グリシジル、メチルインプロペニルケトン、
エチルイソプロペニルケトン、J−ビニルナフタレン、
2−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−ビニ
ルピリジン、無水マレイン酸、11− 酢酸ビニルなどの不飽和エチレン化合物、ブタジェン、
イソプレンなどの共役ジエン化合物などを挙けることが
できる。これらの単量体を重合するための重合開始剤と
しては、例えば4゜4′−アゾビスイソブチロニトリル
、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどのラジカル
重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤
の使用量は1通常単量体100重量部に対して0.01
〜10重量部である。また重合溶媒としてはベンゼン、
トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリンなど
の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、デカリンなど、の
脂環式炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの
Ah 肪族炭化水素、あるいはこれらの混合物が好適に
用いられる。これらの重合溶媒は、通常単量体の濃度が
1〜50重ffr: %になるように使用する。重合温
度は特に限定するものではないが、反応の経済性から、
一般には室温以上であり、上限は溶媒の沸点以下である
。好適な重合温度は40tZ’−100Cである。
び一般式(TV)で示される単量体と共M丁合すること
のできる単量体としては1例乏ば、スチレン、α−メチ
ルスチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸グリシジル、メチルインプロペニルケトン、
エチルイソプロペニルケトン、J−ビニルナフタレン、
2−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−ビニ
ルピリジン、無水マレイン酸、11− 酢酸ビニルなどの不飽和エチレン化合物、ブタジェン、
イソプレンなどの共役ジエン化合物などを挙けることが
できる。これらの単量体を重合するための重合開始剤と
しては、例えば4゜4′−アゾビスイソブチロニトリル
、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどのラジカル
重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤
の使用量は1通常単量体100重量部に対して0.01
〜10重量部である。また重合溶媒としてはベンゼン、
トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリンなど
の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、デカリンなど、の
脂環式炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの
Ah 肪族炭化水素、あるいはこれらの混合物が好適に
用いられる。これらの重合溶媒は、通常単量体の濃度が
1〜50重ffr: %になるように使用する。重合温
度は特に限定するものではないが、反応の経済性から、
一般には室温以上であり、上限は溶媒の沸点以下である
。好適な重合温度は40tZ’−100Cである。
12−
+21 一般式(IV)で示される部量体とスチレン、
α−アルキルスチレン捷たはα−アルコキシスチレンと
を含有する単量体混合物を重合し、次いで得られた重合
体のベンゼン環をハロアルキル化することにより得るこ
とができる。
α−アルキルスチレン捷たはα−アルコキシスチレンと
を含有する単量体混合物を重合し、次いで得られた重合
体のベンゼン環をハロアルキル化することにより得るこ
とができる。
上記α−アルキルスチレンは具体的にはα−メチルスチ
レン、α−エチルスチレンおよびα−プロピルスチレン
を意味し、上記α−アルコキシスチレンは具体的IQi
α−メトキシスチレン、α−エトキシスチレンおよびα
−グロポキシスチレンを意味するものである。こレラの
スチレン、α−アルキルスチレン、α−アルコキシスチ
レンは2棟以上併用してもよい。
レン、α−エチルスチレンおよびα−プロピルスチレン
を意味し、上記α−アルコキシスチレンは具体的IQi
α−メトキシスチレン、α−エトキシスチレンおよびα
−グロポキシスチレンを意味するものである。こレラの
スチレン、α−アルキルスチレン、α−アルコキシスチ
レンは2棟以上併用してもよい。
一般式(rV)で示される単量体とスチレン、α−アル
キルスチレン捷タハα−アルコキシスチレンと共重合す
ることのできる単量体としては。
キルスチレン捷タハα−アルコキシスチレンと共重合す
ることのできる単量体としては。
前記一般式(■1)で示される単量体および一般式■)
で示される単量体と共重合できる単量体と同様の単量体
を例示することができる。これらの単量体を重合するだ
めの重合開始剤としては、リチウムナフタレン、ナトリ
ウムナフタレン。
で示される単量体と共重合できる単量体と同様の単量体
を例示することができる。これらの単量体を重合するだ
めの重合開始剤としては、リチウムナフタレン、ナトリ
ウムナフタレン。
カリウムナフタレンのような電荷移動錯体tn−ブチル
リチウム、S(資)−ブチルリチウノ・、ベンジルカリ
ウム、クミルカリウム、ジエチル亜鉛、ジブチルマグネ
シウムのような有機金属化合物などのアニオン重合開始
剤または(11の方法と同様々ラジカル重合開始剤を用
いることができる。
リチウム、S(資)−ブチルリチウノ・、ベンジルカリ
ウム、クミルカリウム、ジエチル亜鉛、ジブチルマグネ
シウムのような有機金属化合物などのアニオン重合開始
剤または(11の方法と同様々ラジカル重合開始剤を用
いることができる。
アニオン重合開始剤の使用量は、通常単量体1モルに対
して2×10〜5×10 モルであり。
して2×10〜5×10 モルであり。
ラジカル重合開始剤の使用量は、(1)の方法の場合と
同様である。また重合溶媒および重合温度も(1)の方
法と同様の溶媒および温度を挙げることができる。重合
体をハロアルキル化するための試薬としては、例えはク
ロロメチルメチルエーテルを挙げることができ、このク
ロロメチルメチルエーテルは反応系の溶媒としても使用
さ力7、通常重合体濃度が1〜50重f4−el)にな
るように使用すZ)。ノ・ロアルキル化反応の触媒とし
ては、四塩化スズ、塩化亜鉛などが好適に使用され、そ
の使用量は重合体を構成する即量体1モルに対1,0.
01〜1モルが一般的である。才たハロアルキル化反応
は一10〜40′cで行なうことが好ましい。ハロアル
キル化反応終了後、通常は反応を停止するために触媒を
分解するが。
同様である。また重合溶媒および重合温度も(1)の方
法と同様の溶媒および温度を挙げることができる。重合
体をハロアルキル化するための試薬としては、例えはク
ロロメチルメチルエーテルを挙げることができ、このク
ロロメチルメチルエーテルは反応系の溶媒としても使用
さ力7、通常重合体濃度が1〜50重f4−el)にな
るように使用すZ)。ノ・ロアルキル化反応の触媒とし
ては、四塩化スズ、塩化亜鉛などが好適に使用され、そ
の使用量は重合体を構成する即量体1モルに対1,0.
01〜1モルが一般的である。才たハロアルキル化反応
は一10〜40′cで行なうことが好ましい。ハロアル
キル化反応終了後、通常は反応を停止するために触媒を
分解するが。
これには反応系に水を添加する方法が一般的である。な
お、反応系に水を添加する場合は、水をジオキサンなど
の有機溶媒と混合して添加することもできる。
お、反応系に水を添加する場合は、水をジオキサンなど
の有機溶媒と混合して添加することもできる。
本発明の材料は、安定剤、例えばヒドロキノン、メトキ
シフェノール、p−t−ブチルカテコール、2,2′−
メチレンビス(6−t−ブチル−4−エチルフェノール
)などのヒドロキシ芳香族化合物、ベンゾキノン、p−
1−ルキノン。
シフェノール、p−t−ブチルカテコール、2,2′−
メチレンビス(6−t−ブチル−4−エチルフェノール
)などのヒドロキシ芳香族化合物、ベンゾキノン、p−
1−ルキノン。
p−キシロキノンなどのキノン化合物、フェニル−β−
ナフチルアミン、p、p’−ジフェニルフェニレンジア
ミンなどのアミン化合物、ジラウリルチオプロピオナ−
1−,4,4’−チオビス(6−L−ブチル−3−メチ
ルフェノール)、2,2′−チオビス(4−メチル−6
−t−ブチルフェノール)、2−(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシアニリノ)−4、6−ビス(N−
オクチルチオ)−s−トリアジンなどの硫黄化合物など
を上記重合体100重量部に対して05〜5重量部程度
添加することができる。捷た本sh明の材料d色素、顔
料などを添加することもできる。
ナフチルアミン、p、p’−ジフェニルフェニレンジア
ミンなどのアミン化合物、ジラウリルチオプロピオナ−
1−,4,4’−チオビス(6−L−ブチル−3−メチ
ルフェノール)、2,2′−チオビス(4−メチル−6
−t−ブチルフェノール)、2−(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシアニリノ)−4、6−ビス(N−
オクチルチオ)−s−トリアジンなどの硫黄化合物など
を上記重合体100重量部に対して05〜5重量部程度
添加することができる。捷た本sh明の材料d色素、顔
料などを添加することもできる。
本発明の材料は、一般にキシレン、エチルベンゼン、ト
ルエンなどの石油留分に溶解した溶液で取り扱われる。
ルエンなどの石油留分に溶解した溶液で取り扱われる。
この場合の本発明の材料の濃度は、一般には3〜30市
量チである。
量チである。
本発明によれば、電離放射線の照射によって、jl、’
保液に不溶となり、高感度で微細ノ(ターンをi0+精
度に形成することができ、かつドライエツチングに対し
て高い耐性を有する、ネガ型レジストとして好適な材料
を提供することができる。
保液に不溶となり、高感度で微細ノ(ターンをi0+精
度に形成することができ、かつドライエツチングに対し
て高い耐性を有する、ネガ型レジストとして好適な材料
を提供することができる。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1
内容&100m7!のガラスアンプル内を窒素で置換し
、窒素気流下にシクロヘキサン153g、p−メチルス
チレン11.3q、p−クロロメチルスチレン4.0g
およびアゾビスイソブチロニトリル0.029を入れ、
アンプルを封じた。次いで、アンプルを60Cの湯浴に
浸漬し振とうした。
、窒素気流下にシクロヘキサン153g、p−メチルス
チレン11.3q、p−クロロメチルスチレン4.0g
およびアゾビスイソブチロニトリル0.029を入れ、
アンプルを封じた。次いで、アンプルを60Cの湯浴に
浸漬し振とうした。
12時間掘とうしたのち、取り出して重合率を測定した
ところ、88チであった。
ところ、88チであった。
この反応溶液を2,6−ジーt−ブチル−p−クレゾー
ルを含むメタノール中に入れ、重合体を回収し、40C
で16時間、減圧乾燥した。このようにして得られた重
合体のメンプランオスモメータによって測定した数平均
分子量Fi5×10であった。
ルを含むメタノール中に入れ、重合体を回収し、40C
で16時間、減圧乾燥した。このようにして得られた重
合体のメンプランオスモメータによって測定した数平均
分子量Fi5×10であった。
上記により得られた重合体をキシレンに溶解して固型分
濃度8.8mi%の溶液とした。
濃度8.8mi%の溶液とした。
この溶液を0.7μmの熱酸化膜の付いたシリコンウェ
ーハ上に乗せb 200rpmで2秒、つづいて400
0rpmで30秒間回転塗布した。窒素雰囲気下、90
Cの循環式クリーンオーブンで30分間熱処理したのち
膜厚を測定したところ、05μmの塗布膜が形成きれて
いた。キャノン(株)製露光機PLA521Fを用いて
、マスクを通して7.4 mW/cm2の強度の遠紫外
線を照射したのち、セロソルブアセテートで1分間現像
し、メチルイソブチルケトン/イソプロピルアルコール
= 1./1 (容tU1:比)の混合溶剤を用いて1
分間リンスした。この結果、8 m J/cm2の照射
エネルギーで0.6μmのパターンが、マスクに忠実に
解像できることがわかった。
ーハ上に乗せb 200rpmで2秒、つづいて400
0rpmで30秒間回転塗布した。窒素雰囲気下、90
Cの循環式クリーンオーブンで30分間熱処理したのち
膜厚を測定したところ、05μmの塗布膜が形成きれて
いた。キャノン(株)製露光機PLA521Fを用いて
、マスクを通して7.4 mW/cm2の強度の遠紫外
線を照射したのち、セロソルブアセテートで1分間現像
し、メチルイソブチルケトン/イソプロピルアルコール
= 1./1 (容tU1:比)の混合溶剤を用いて1
分間リンスした。この結果、8 m J/cm2の照射
エネルギーで0.6μmのパターンが、マスクに忠実に
解像できることがわかった。
実施例2
実施例1で得られた重合体の881(量チ溶液を、0.
7μmの熱酸化膜の伺いたシリコンウェーハ上にのせs
200 rpmで2秒、つづいて200Orpmで
30秒間回転塗布した。窒紫雰囲気下、90Cの循環式
クリーンオーブンで30分間熱処理したのち膜厚を測定
したところ、07μmの塗布膜が形成されていた。次に
、加速電圧10kVで電子線を照射し、実施例1と同様
に現像しリンスしたところ、 LOitC/cm2の照
射エネルギーで、残膜率70係の04μmのパターンを
解像できることがわかった。才たゲル化点の照射エネル
ギーits、35μC/r1n2であった。
7μmの熱酸化膜の伺いたシリコンウェーハ上にのせs
200 rpmで2秒、つづいて200Orpmで
30秒間回転塗布した。窒紫雰囲気下、90Cの循環式
クリーンオーブンで30分間熱処理したのち膜厚を測定
したところ、07μmの塗布膜が形成されていた。次に
、加速電圧10kVで電子線を照射し、実施例1と同様
に現像しリンスしたところ、 LOitC/cm2の照
射エネルギーで、残膜率70係の04μmのパターンを
解像できることがわかった。才たゲル化点の照射エネル
ギーits、35μC/r1n2であった。
さらに、1.0μC/cmの照射エネルギーで形成した
パターンを、平行平板型ドライエツチング装置によって
、エツチングガスとしてCF410□(9515容量比
)混合ガスを用い、出力]、OOW、ガス圧15Paで
処理し、耐ドライエツチング性を調べたところ、レジス
トのエツチング速度に、ポリメタクリル酸メチルでの速
度の0.35倍であり、良好な耐ドライエツチング性の
結果が得ら引た。
パターンを、平行平板型ドライエツチング装置によって
、エツチングガスとしてCF410□(9515容量比
)混合ガスを用い、出力]、OOW、ガス圧15Paで
処理し、耐ドライエツチング性を調べたところ、レジス
トのエツチング速度に、ポリメタクリル酸メチルでの速
度の0.35倍であり、良好な耐ドライエツチング性の
結果が得ら引た。
実施例3
実施例1で得た重合体をキシレンに溶解して。
12.8重量−の浴液とした。この溶液を用い、実施例
1と同様に12で1.0μmの塗膜を形成し19− た。さらに、実施例1と同様にして遠紫外線を照射し、
現像したところ、18 mJ/cm2の照射エネルギー
で% 0.8μmのパターンを解像することができた。
1と同様に12で1.0μmの塗膜を形成し19− た。さらに、実施例1と同様にして遠紫外線を照射し、
現像したところ、18 mJ/cm2の照射エネルギー
で% 0.8μmのパターンを解像することができた。
比較例1
内容積2ノの4つ目丸底フラスコに磁気回転子を入れ、
系内を窒素で置換し、窒素気流下にシクロヘキサン32
0g、スチレン31.29を入れ、系内を均一溶液とし
たのち、内温を60Cに保った。次いで窒素気流下にn
−ブチルリチウムの0.50モル/ノシクロヘキサン溶
液を20m1加えて重合を開始させた。60分後に重合
率は99%になった。この反応溶液をメタノール中に入
れ、重合体を回収し、40tTで16時間、減圧乾燥し
た。
系内を窒素で置換し、窒素気流下にシクロヘキサン32
0g、スチレン31.29を入れ、系内を均一溶液とし
たのち、内温を60Cに保った。次いで窒素気流下にn
−ブチルリチウムの0.50モル/ノシクロヘキサン溶
液を20m1加えて重合を開始させた。60分後に重合
率は99%になった。この反応溶液をメタノール中に入
れ、重合体を回収し、40tTで16時間、減圧乾燥し
た。
上記により得られた重合体14.09.クロロメチルメ
チルエーテル144m1を、窒素置換し*内容flt5
00dの4つ目フラスコに入れ、磁気回転子を入れて攪
拌し均一な溶液とした。
チルエーテル144m1を、窒素置換し*内容flt5
00dの4つ目フラスコに入れ、磁気回転子を入れて攪
拌し均一な溶液とした。
−3)−
次に、水浴に入れて攪拌下、内温をOCに保ちながう、
2.0モル/ノの四端化スズのクロロメチルメチルエー
テル溶液を15分間で6、7 m1滴下した。さらに、
45分間攪拌を続けたのち、ジオキザン/水=]/1(
容量比)混合溶液を50 ml加えて反応を停止をせた
。
2.0モル/ノの四端化スズのクロロメチルメチルエー
テル溶液を15分間で6、7 m1滴下した。さらに、
45分間攪拌を続けたのち、ジオキザン/水=]/1(
容量比)混合溶液を50 ml加えて反応を停止をせた
。
次いで1反応溶液をメタノール中に入f”Lで重合体を
191収し、さらに、メタノールで洗浄f、40Cで1
6時間減圧乾燥した。このようにして得られた重合体の
メンブランオスモメーターによって測定した数平均分子
間°け5.5 X 10 であった。また得ら力だ重
合体を1H−核磁気共鳴装置、(NMR; 日本電子
製JNM−4H−100型)を用いて分析したところ。
191収し、さらに、メタノールで洗浄f、40Cで1
6時間減圧乾燥した。このようにして得られた重合体の
メンブランオスモメーターによって測定した数平均分子
間°け5.5 X 10 であった。また得ら力だ重
合体を1H−核磁気共鳴装置、(NMR; 日本電子
製JNM−4H−100型)を用いて分析したところ。
原料の1合体に餡められる、δ−1,8ppm付近のメ
チン基の水素に由来するピークには変化がなく、δ=
4.5 ppm 付近に核置換のクロロメチル基の水素
に起因するピークが新たに認められた。1だ、 C−核
磁気共鳴装W(NMRi日本電子!!!JNM−FX−
Zoo型)を用いて分析したところ、δ=46ppm
付近に核置換のクロロメチル基に起因するピークが認め
らね、た。こすしらのことからXlc合体のベンゼン環
にり170メチル2A−が導入されていることが判つ/
こ。’I(−NMRスペクトルを解析し1重合体のベン
ゼン環のクロロメチル化率を測定したところ15.0チ
であった。
チン基の水素に由来するピークには変化がなく、δ=
4.5 ppm 付近に核置換のクロロメチル基の水素
に起因するピークが新たに認められた。1だ、 C−核
磁気共鳴装W(NMRi日本電子!!!JNM−FX−
Zoo型)を用いて分析したところ、δ=46ppm
付近に核置換のクロロメチル基に起因するピークが認め
らね、た。こすしらのことからXlc合体のベンゼン環
にり170メチル2A−が導入されていることが判つ/
こ。’I(−NMRスペクトルを解析し1重合体のベン
ゼン環のクロロメチル化率を測定したところ15.0チ
であった。
上記クロロメチル化し/こ重合体を、キシレンに溶解し
て8.6 N量チの溶液とした。次に、この溶液を0.
7μmの熱酸化膜のついたシリコンウェーハ上に乗せ、
200rpInで2秒、つづいて200Orpmで30
秒間回転塗布した。次いで、9紫雰囲気下、90Cの循
環式りIJ−ンオープンで30分間熱処理り、たのち、
膜厚を測定したところ、0.7μmの塗膜が形成されて
いた。実施例2と同様にして加速電圧10KVで電子線
照射し現像したところ、5μC/cm”の照射の照射エ
ネルギーで残膜率70チの0.6μmのパターンを解像
したがゲル化点の照射エネルギーが1.5μC/cm
と非常に感度が低い結果となった。
て8.6 N量チの溶液とした。次に、この溶液を0.
7μmの熱酸化膜のついたシリコンウェーハ上に乗せ、
200rpInで2秒、つづいて200Orpmで30
秒間回転塗布した。次いで、9紫雰囲気下、90Cの循
環式りIJ−ンオープンで30分間熱処理り、たのち、
膜厚を測定したところ、0.7μmの塗膜が形成されて
いた。実施例2と同様にして加速電圧10KVで電子線
照射し現像したところ、5μC/cm”の照射の照射エ
ネルギーで残膜率70チの0.6μmのパターンを解像
したがゲル化点の照射エネルギーが1.5μC/cm
と非常に感度が低い結果となった。
比較例2
比較例1と同様にしてスチレンをilr合し711合体
を得、得られた重合体14.0g、クロロメチルメチル
エーテル144 jnlを、窒素償換した内容積500
mδの4つロフラスコに入れ、磁気回転子を入れて攪f
f L均一な溶液とした。次に、水浴に入れて攪拌下、
内温をOCK保ちながら、門地化スズ2.0モル/)の
クロロメチルメチルエーテル溶液1.2.0 mlを、
15分で滴下し、さらに15分間攪拌したのち、ジオキ
サン/水−1/1(容忙比)混合溶液を5Qm/:加え
て反応を停止させた。
を得、得られた重合体14.0g、クロロメチルメチル
エーテル144 jnlを、窒素償換した内容積500
mδの4つロフラスコに入れ、磁気回転子を入れて攪f
f L均一な溶液とした。次に、水浴に入れて攪拌下、
内温をOCK保ちながら、門地化スズ2.0モル/)の
クロロメチルメチルエーテル溶液1.2.0 mlを、
15分で滴下し、さらに15分間攪拌したのち、ジオキ
サン/水−1/1(容忙比)混合溶液を5Qm/:加え
て反応を停止させた。
次いで、反応溶液をメタノール中に入れて重合体を回収
し、さらに、メタノールで洗浄後、400で16時間減
圧乾燥した。このようにして得られた′M1合体のメン
プランオスモメーターによって測定した数平均分子部は
6、5 X 1. O’ h TJ’C合体のベンゼン
塩のクロルメチ−器− ル化率け4Jチであった。
し、さらに、メタノールで洗浄後、400で16時間減
圧乾燥した。このようにして得られた′M1合体のメン
プランオスモメーターによって測定した数平均分子部は
6、5 X 1. O’ h TJ’C合体のベンゼン
塩のクロルメチ−器− ル化率け4Jチであった。
上記クロロメチル化I〜た1F合体をキシレンに溶解し
て、12.3重量%の溶液とした。次に。
て、12.3重量%の溶液とした。次に。
この溶液を0.7μmの熱酸化膜のついたシリコンウェ
ーハ上に乗せb 20Orpmで2秒、つづいて400
0rpmで30秒間回転塗布した。窒素雰囲槃、下、9
0Cの循環式クリーンオープンで30分間熱処理したの
ち、膜厚を測定したところ、1.0μmの塗膜が形成さ
れてbた。実施例]と同様にして遠紫外線を照射し、現
像したところ、50mJ/crnの照射エネルギーでも
、現像部にパターンのはがれが見られ、パターンを形成
することができなかった。
ーハ上に乗せb 20Orpmで2秒、つづいて400
0rpmで30秒間回転塗布した。窒素雰囲槃、下、9
0Cの循環式クリーンオープンで30分間熱処理したの
ち、膜厚を測定したところ、1.0μmの塗膜が形成さ
れてbた。実施例]と同様にして遠紫外線を照射し、現
像したところ、50mJ/crnの照射エネルギーでも
、現像部にパターンのはがれが見られ、パターンを形成
することができなかった。
−27+ −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記一般式(I)で示される繰返し構造単位〒” 4 (式中、R1,R2,R3,R4,R5およびR6は同
一または異なり、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基
、炭素数1〜3のアルコキシ基、炭素数1〜3のハロア
ルキル基または炭素数1〜3のハロアルコキシ基であり
、かつR,R,R,RおよびR6の少なくとも1つが炭
素数1〜3のハロアルキル基または炭素数1〜3のハロ
アルコキシ基である) および下記一般式(II)で示される繰返し構造率′″
′ 1・ (式中、R7,R8,R9,R10,IRIIおよびR
は同−捷たは異なり、水素原子、炭素数1〜3のアルキ
ル基、炭素数1〜3のアルコキシ基であり、かっR8、
R9,RlO,R11およびR12の少なくとも1つが
炭素数1〜3のアルキル基である) を有する重合体からなる電離放射線感応性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19964282A JPS5988733A (ja) | 1982-11-13 | 1982-11-13 | 電離放射線感応性材料の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19964282A JPS5988733A (ja) | 1982-11-13 | 1982-11-13 | 電離放射線感応性材料の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988733A true JPS5988733A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH037105B2 JPH037105B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=16411240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19964282A Granted JPS5988733A (ja) | 1982-11-13 | 1982-11-13 | 電離放射線感応性材料の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988733A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187923A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-02 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 放射線感応性レジスト材を用いる微細加工法 |
| JPS5923341A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 樹脂組成物 |
-
1982
- 1982-11-13 JP JP19964282A patent/JPS5988733A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187923A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-02 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 放射線感応性レジスト材を用いる微細加工法 |
| JPS5923341A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 樹脂組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH037105B2 (ja) | 1991-01-31 |
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