JPS6235345A - Photosensitive composition - Google Patents
Photosensitive compositionInfo
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- JPS6235345A JPS6235345A JP17410985A JP17410985A JPS6235345A JP S6235345 A JPS6235345 A JP S6235345A JP 17410985 A JP17410985 A JP 17410985A JP 17410985 A JP17410985 A JP 17410985A JP S6235345 A JPS6235345 A JP S6235345A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
- G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
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- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光照射後の現像によりポジ形パターンを与る
感光性組成物に係り、特に下地有機物、例えば有機絶縁
物や2層レジスト法における有機平坦化層を、酸化プラ
ズマによりエツチングする際の酸素プラズマ耐性膜とし
て好適な感光性組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a photosensitive composition that provides a positive pattern by development after irradiation with light, and particularly relates to a photosensitive composition that provides a positive pattern by development after irradiation with light, and particularly relates to a photosensitive composition that provides a positive pattern when developed after irradiation with light, and in particular, it relates to a photosensitive composition that provides a positive pattern when developed after irradiation with light. The present invention relates to a photosensitive composition suitable as an oxygen plasma resistant film when an organic planarization layer is etched by oxidation plasma.
半導体素子、集積回路等の電子部品の製作には、元およ
び放射線を利用したエツチングによる微細刀日工技術が
用いられている。その際に用いるレジスト材料としては
、解像度に優れていることからフェノール樹脂のような
アルカリ可溶性重合体と感光剤とから成るアルカリ現像
型の感光性組成物が主流を占めている。−万、半導体素
子等の配線の微細化に伴なってレジスト層ヲパターニン
グした後の下地のエツチング番ミ湿式エツチングに代っ
てドライエツチングが採用されつつある。従ってレジス
ト材料には、ドライエツチングに対する強い耐性が要求
される。2. Description of the Related Art In the production of electronic components such as semiconductor elements and integrated circuits, micro-etching techniques using etching using radiation and radiation are used. As resist materials used in this case, alkali-developable photosensitive compositions consisting of an alkali-soluble polymer such as a phenol resin and a photosensitizer are mainly used because of their excellent resolution. - With the miniaturization of wiring in semiconductor devices, etc., dry etching is increasingly being adopted in place of wet etching for etching the underlying layer after patterning the resist layer. Therefore, resist materials are required to have strong resistance to dry etching.
例えば下地が有機物(有機絶縁物や2層レジスト法にお
ける有機平坦化層等)の場合には、酸素プラズマにより
エツチングするが、従来のアルカリ現像型レジスト材料
は酸素プラズマ耐性が弱く、その特性向上が強く望まれ
ていた。For example, if the underlying material is an organic material (such as an organic insulator or an organic flattening layer in a two-layer resist method), it is etched using oxygen plasma, but conventional alkali-developed resist materials have poor resistance to oxygen plasma, and their properties cannot be improved. It was strongly desired.
なお、アルカリ現像型の感光性組成物の文献としては、
ジェ一番ンー・ストリエータ著:フダツク・マイクロエ
レクトロニクス−セミナー・プoシーディング(J、
C,5trieter :Kodak Microe
lectro −n1cs Sem1nor Proc
eedings)、 z6+ (1976)等が挙
げられる。In addition, the literature on alkali-developable photosensitive compositions is as follows:
Written by John Strieta: Hudatsuk Microelectronics - Seminar Presentation (J,
C,5trieter:Kodak Microe
lectro-n1cs Sem1nor Proc
edings), z6+ (1976), etc.
本発明の目的は、上記した従来の酸素プラズマ耐性の低
いアルカリ現儂型感元性組成物に変れる酸素プラズマ耐
性の優れたアルカリ現儂型感元性組成物を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide an alkaline active type element-sensitive composition having excellent oxygen plasma resistance, which can be replaced with the above-mentioned conventional alkaline active type element-sensitive compositions having low oxygen plasma resistance.
感光性組成物の酸素プラズマ耐性を上げるためには、そ
の重量幅から基本重合体の酸素プラズマ耐性を上げるこ
とが最も効果的である。酸素プラズマ耐性の優れた重合
体としては、有機ケイ素系重合体が良(知られている。In order to increase the oxygen plasma resistance of the photosensitive composition, it is most effective to increase the oxygen plasma resistance of the basic polymer based on its weight range. Organosilicon polymers are known as polymers with excellent oxygen plasma resistance.
これは、有機ケイ素系重合体が酸素プラズマにより効率
良くケイ素酸化膜となり、このケイ素酸化膜が酸素プラ
ズマ耐性膜として働(ためである。一方、アルカリ可溶
性の重合体としては、ノボラック樹脂のようなフェノー
ル性水酸基を有する重合体が知られている。そこで本発
明者は、アルカリ可溶性で、かつ酸素プラズマ耐性の優
れた重合体を得る目的で、主鎖がシルメチレン骨格で、
かつ側鎖にフェノール性水酸基を持つ重合体を種々合成
した結果、下記一般式(11で表わされる重合体が、上
記目的を満足する重合体であることを見い出した。This is because organosilicon polymers efficiently turn into a silicon oxide film when exposed to oxygen plasma, and this silicon oxide film acts as an oxygen plasma-resistant film.On the other hand, as an alkali-soluble polymer, there are Polymers having phenolic hydroxyl groups are known.Therefore, the present inventors aimed to obtain a polymer that is alkali soluble and has excellent oxygen plasma resistance.
As a result of synthesizing various polymers having a phenolic hydroxyl group in the side chain, it was discovered that a polymer represented by the following general formula (11) satisfies the above objectives.
ここで一般式(11中、八、為、および鳥は一価の有a
!基であり、例えば、水素、アルキル基、ビニル基、芳
香族基およびこれらの置僕体等が挙げられるが、へおよ
び鳥に関してはC1〜C6のアルキル基、鳥に関しては
水素が好ましい。また、鴇は、C1〜C6のアルキル基
を示し、OH基およびOR,基の数lは1あるいは2で
、ベンゼン環上の任意の位置で良い。また、mおよびn
は整数であり、m十nは2〜200で、アルカリ可溶性
にするためにはn / (m 十n )は0.4以上に
する必要がある。Here, the general formula (11, 8, Tame, and Tori are monovalent a)
! The group includes, for example, hydrogen, an alkyl group, a vinyl group, an aromatic group, and their derivatives, but a C1-C6 alkyl group is preferable for animals and birds, and hydrogen is preferable for birds. In addition, ``Tori'' indicates a C1 to C6 alkyl group, and the number of OH and OR groups is 1 or 2, and may be located at any position on the benzene ring. Also, m and n
is an integer, m1n is 2 to 200, and n/(m10n) needs to be 0.4 or more in order to be alkali soluble.
本重せ体は、アルカリ性の水、例えば水酸化テトラメチ
ルアンモニウム水溶液等に可溶で、ちる。また、汎用有
機溶剤、例えばア・レコール晟エーテル系、アミド系、
ケトン系、エステルAセロンルプ系等の有機溶剤にも容
易に溶解す2また、本重合体は酸素プラズマ中で全(膜
ぺ町せず、極めて高いドライエツチング耐性を示1なお
、上記重合体は植々の方法で合成することができ、特に
合成法に規制されるものではtい。This superimposed body is soluble in alkaline water, such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and is quenchable. In addition, general-purpose organic solvents such as alecole ether type, amide type, etc.
It is easily soluble in organic solvents such as ketones and ester A selenium-based solvents2.Also, this polymer exhibits extremely high dry-etching resistance without smearing in oxygen plasma. It can be synthesized by various methods, and is not particularly regulated by synthetic methods.
一方、アルカリ現像型感光性組成物におけ2感元剤の役
割は、未露元部においてはアルカ1゜可溶性重合体のア
ルカリ溶解阻害剤として作月し、露光部においては光反
応によりアルカリ頁浴性の化合物に変化して露光部をア
ルカリ回前性にすることである。そのような感光剤とし
1は、下記一般式(2)で示される1、2−ナフトキノ
ンジアジドスルフォン酸エステル類が良く知されており
、本発明のアルカリ現像型感光性組が物においても感光
剤として使用することができる。On the other hand, the role of the two-sensitizing agent in an alkali-developable photosensitive composition is to act as an alkali dissolution inhibitor for the alkali-soluble polymer in the unexposed area, and to act as an alkali dissolution inhibitor for the alkali-soluble polymer in the exposed area. It changes into a bath-prone compound and makes the exposed area alkali-prone. As such a photosensitizer, 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid esters represented by the following general formula (2) are well known, and the alkali-developable photosensitive group of the present invention can also be used as a photosensitizer. It can be used as
;、 ここで、一般式(2)中、烏は一価の有機基
を表・0 わし1.−80.−R6基の位置は1,2
−ナフトキノンジアジドの4位あるいは5位である。R
,(−−o So、−R,基の位置が5位の場合)
の例としては、以下の基が挙げられる。;, Here, in general formula (2), crow represents a monovalent organic group. -80. -R6 group position is 1,2
- It is the 4th or 5th position of naphthoquinone diazide. R
, (--o So, -R, when the group position is at the 5th position)
Examples include the following groups.
凡
「
次に、上記アルカリ可溶性シルメチレン重合体と感光剤
を含む感光性組成物を、半導体素子等のパターンを形成
するために使用する場合の方法を述べる。Next, a method will be described in which the photosensitive composition containing the alkali-soluble silmethylene polymer and a photosensitizer is used to form a pattern of a semiconductor element or the like.
前記一般式(1)で示されるアルカリ可溶性シチメチレ
ン重合体を70〜100重量壬含有する重合体70〜9
5重量係(一般式(1)で示されるアルカリ可溶性シチ
メチレン重合体に、それ自体公知の処方に従い、周知の
配合剤、例えば、ノボラック樹脂のような皮膜形成剤等
を、50〜0重量係の範囲で混合することができる。)
と、上記重合体との組成物の膜が光照射前にはアルカリ
不溶性であるが、光照射によりアルカリ可溶性となる感
光剤、例えば一般式(2)で示される感光剤30〜5重
f%とから成る感光性組成物ヲ、エチルセロソルブ等の
通常の有機溶剤に溶解させたものを、素子基板、例えば
シリコンウェーハ、有機物(有機絶縁物や2層レジスト
法における有機平坦化層等)等の上にスピンコーチイブ
し、適当な温度条件でプリベークを行ない、本発明の感
光性組成物を用いた膜を得る。次いで、所望のパターン
に元を照射し、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液
等のアルカリ現1象液を用いて被照射部を選択的に溶解
させ、ポジ形のレジストパターンを得る。さらに、下地
有機物を加工する場合には、上記レジストパターンをマ
スクとして酸素プラズマ等により下地有機物をドライエ
ツチングすることにより、高アスペクト比のパターンを
形成することができる。Polymers 70 to 9 containing 70 to 100 units by weight of the alkali-soluble cytimethylene polymer represented by the general formula (1)
5 parts by weight (50 to 0 parts by weight of the alkali-soluble cytimethylene polymer represented by general formula (1), according to a recipe known per se, well-known compounding agents, such as a film forming agent such as novolac resin) (Can be mixed within a range.)
and a photosensitive agent in which the film of the composition with the above polymer is alkali-insoluble before light irradiation but becomes alkali-soluble upon light irradiation, for example, a photosensitizer represented by general formula (2) 30 to 5% by weight A photosensitive composition consisting of the The film is spin-coated and prebaked under appropriate temperature conditions to obtain a film using the photosensitive composition of the present invention. Next, a desired pattern is irradiated with the original, and the irradiated areas are selectively dissolved using an alkaline reaction solution such as an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution to obtain a positive resist pattern. Furthermore, when processing the underlying organic material, a pattern with a high aspect ratio can be formed by dry etching the underlying organic material using oxygen plasma or the like using the resist pattern as a mask.
以下に本発明を具体的合成例および実施例をもって説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。The present invention will be explained below using specific synthesis examples and examples, but the present invention is not limited thereto.
合成例1ポリ(1,1−ジメチル−2−P−メトキシフ
ェニルシルメチレンーCo−1,1−ジメチル−2−P
−ヒドロキシフェニルシルメチレン)
1.1クロロメチル−P−メトキンベンジルシランの合
成
攪拌機、還流管、滴下ロートおよび温度計を偏走た21
三つロフラスコに、マグネシウム粉末3tog(t2s
moz)、ジメチルジクロロシラン129 g (l
m o t )およびジエチル−1−−チル500 m
/を入れる。フラスコvto’C以下に冷却した後、
滴下ロートより塩化P−メトキシベンジルtoog(0
,659mot)とジエチルエーテル250rrBの混
合物を4時間かけて滴下する。室温でさらに1時間熟成
した後、過剰のマグネシウムおよび塩化マグネシウムを
吸引テ過により除く。p液を蒸留すること釦より目的物
を87.8g(0,409mo/)得た。収率64.。Synthesis Example 1 Poly(1,1-dimethyl-2-P-methoxyphenylsilmethylene-Co-1,1-dimethyl-2-P
-Hydroxyphenylsylmethylene) 1.1 Synthesis of chloromethyl-P-methquine benzylsilane
In a three-necked flask, add 3 tog (t2s) of magnesium powder.
moz), dimethyldichlorosilane 129 g (l
m ot ) and diethyl-1-thyl 500 m
/ is inserted. After cooling the flask below vto'C,
P-methoxybenzyl chloride toog (0
, 659mot) and diethyl ether 250rrB was added dropwise over 4 hours. After aging for a further hour at room temperature, excess magnesium and magnesium chloride are removed by suction filtration. By distilling the p-liquid, 87.8 g (0,409 mo/) of the target product was obtained. Yield 64. .
係、沸点80°C/ 1 mHg%NMRx ヘクトル
(6゜M)lz 、 CCt4. CH,Ct、δ5.
55)δ0.46 (6H,S)2.4o(2H,S)
、3.83(3H,、S)、h82<2H。boiling point 80°C/1 mHg%NMRx hector (6°M) lz, CCt4. CH, Ct, δ5.
55) δ0.46 (6H,S)2.4o(2H,S)
, 3.83(3H,,S), h82<2H.
d、 J−9,0Hz )、 7.Q 8 (2H,d
、 J−9,0)1z )I Rス ペ り )/I
/(V’l−’ ) 2971L 1 62
0゜1520、 1475. 1310. 12150
. 1195.1090゜1055、 855. 82
5. 780゜1、2.7”ロモーP−メトキンフヱニ
ルクロロジメチルシリルメタン(dz)の合成
攪拌機および還流管を備えた500m1三つロフラスコ
に、クロロジメチル−P−メトキンベンジルシラン43
.2g(0,2oOmoz)と四塩化炭素200mlを
入れる。四塩化炭素を加熱攪拌しながら、N−ブロモコ
ハク酸イミド55、6 g (0,2G Om o l
)を除々に加える。d, J-9,0Hz), 7. Q 8 (2H, d
, J-9,0)1z)IR Speari)/I
/(V'l-') 2971L 1 62
0°1520, 1475. 1310. 12150
.. 1195.1090°1055, 855. 82
5. 780゜1, 2.7" Synthesis of chlorodimethyl-P-methquinbenylchlorodimethylsilylmethane (dz) In a 500 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 43% of chlorodimethyl-P-methquinbenzylsilane was added.
.. Add 2g (0.2oOmoz) and 200ml of carbon tetrachloride. While heating and stirring carbon tetrachloride, 55.6 g of N-bromosuccinimide (0.2G Omol
) gradually.
1時間熟成した後、コハク酸イミドケ吸引口過により除
き、戸液を蒸留することにより目的物をst7g(0,
108mol)得た。収率54.0係、沸点113〜1
17°C/ 2.5鶴Hg、融点30°cH下、NMR
スペクト/I/(+SOMH2゜CCz、、TMS)δ
0.50 (3)1.8 )、 0.60(3H,S
)、 5.75(′5H,S)、4.32(1H1S
)、6.7 5 (2H,d、 J−9Hz )、
7.19 (2H,d、 J−9Hz )、工Rスペク
ト ル (V C嘴−蔦 )16+0. 1510.
1465゜1505、 1260. 1+85.
1040゜865、 845. 820. 800゜1
.3 ポリ(1,1−ジメチル−2−P−メトキシフェ
ニルシルメチレン)の合成
ヘルシュベルク攪拌機、還流管および滴下ロートを備え
たs o om を三つロフラスコを窒素置換する。フ
ラスコ内にナトリウム7、6 g (0、33gato
n )とトルエン120m/を入れ、刀口熱攪拌するこ
とによりナトリウムの微粒子を得る。トルエンを還流攪
拌しながら、プロモーP−メトキシフェニルクロロジメ
チルシリルメタン44.1g(0,15mot)とトル
エン30m/の混合物を1時間かけて滴下する。引き続
き1時間熟成した後、反応混合物をメタノールに投入し
、過剰のナトリウムを除くとともに、ポリマな析出させ
ろ。濾過後、テトラヒドロフランに溶解させたポリマな
水中に滴下してナトリウム塩を除(。濾過したポリマを
メタノールで洗い、減圧下乾燥させることにより目的物
を10g得た。収率37係、軟化点121〜125QC
、重量平均分子[4400、N〜I 11.スペクトル
(60MHz、 C,Do、CH,Ct、δ5.33)
δt 27 (6H,br、 s)、 4.43 (
3Hebr。After aging for 1 hour, the succinic acid imide was removed through a suction port, and the liquid was distilled to obtain st7g (st7g) of the target product.
108 mol) was obtained. Yield 54.0%, boiling point 113-1
17°C/2.5 Tsuru Hg, melting point 30°cH, NMR
Spect/I/(+SOMH2゜CCz,,TMS)δ
0.50(3)1.8), 0.60(3H,S
), 5.75 ('5H,S), 4.32 (1H1S
), 6.7 5 (2H, d, J-9Hz),
7.19 (2H, d, J-9Hz), Engineering R spectrum (VC beak-vine) 16+0. 1510.
1465°1505, 1260. 1+85.
1040°865, 845. 820. 800°1
.. 3 Synthesis of poly(1,1-dimethyl-2-P-methoxyphenylsilmethylene) A three-hole flask equipped with a Herschberg stirrer, a reflux tube, and a dropping funnel was purged with nitrogen. 7.6 g of sodium in the flask (0.33 gato
n) and 120 m/m of toluene were added and stirred with heat under the knife to obtain fine particles of sodium. While stirring the toluene under reflux, a mixture of 44.1 g (0.15 mot) of promo P-methoxyphenylchlorodimethylsilylmethane and 30 m/toluene was added dropwise over 1 hour. After subsequent aging for 1 hour, the reaction mixture is poured into methanol to remove excess sodium and to precipitate the polymer. After filtration, the sodium salt was removed by dropping the polymer dissolved in tetrahydrofuran in water (10 g of the target product was obtained by washing the filtered polymer with methanol and drying under reduced pressure. Yield: 37, softening point: 121 ~125QC
, weight average molecule [4400, N~I 11. Spectrum (60MHz, C, Do, CH, Ct, δ5.33)
δt 27 (6H, br, s), 4.43 (
3Hebr.
S ) 7.4〜8.7 (4H,b r、 S )
、メチンプロトンは確認困難、IRスペクトル(V”’
)2960.2850,1610.1510゜1470
.1385.1300,1260゜1100.1045
.860,1790゜1.4 ポリ(1,1−ジメチル
−2−P−メトキシフェニルシルメチレン−〇〇−11
−ジメチルー2−P−ヒドロキシフェニルシルメチレン
)の合成
Me HMe H
還流管を備えた25m/ナス型フラスコに、重量平均分
子i13,000のボIJ (1,1−ジメチル−2−
P−メトキシフェニルシルメチレン)0、50 g (
モノマ単位で2.8mmoz)とクロロホルムtsmz
およびトリメチルシリルヨード0.88g(4,4m
mo/)を入れ、マグネット棒で攪拌する。4時間反応
させた後、メタノール4mlを加え、3時間攪拌する。S) 7.4~8.7 (4H,br,S)
, methine proton is difficult to confirm, IR spectrum (V"'
)2960.2850,1610.1510゜1470
.. 1385.1300, 1260°1100.1045
.. 860,1790゜1.4 Poly(1,1-dimethyl-2-P-methoxyphenylsilmethylene-〇〇-11
-Dimethyl-2-P-hydroxyphenylsylmethylene) Synthesis of Me HMe
P-methoxyphenylsilmethylene) 0.50 g (
2.8 mmoz in monomer units) and chloroform tsmz
and 0.88 g (4,4 m
Add mo/) and stir with a magnetic rod. After reacting for 4 hours, 4 ml of methanol was added and stirred for 3 hours.
室温において減圧上低沸点物を留去し、残渣をエーテル
抽出する。エーテル溶液を亜硫酸水素ナトリウム水溶液
、炭酸水素す) IJウム水溶液、食塩水で洗い、エー
テルを減圧下留去する。得られたポリマをテトラヒドロ
フラン/水で再沈し、減圧下刀口熱乾燥して目的物を0
.23g得た。重量平均分子量1.800、OH含t1
00係、軟化点107〜113°C,N〜IRスペクト
ル(60MHz1 DM80−d、、 δ5.68)
δ−0,79〜0.5 1 (6H,br、
s)、 &1 5〜7.3 5(4H,br、s)、
メチンプロトン、ヒドロキシプロトン確認困難、IRス
ペクトル(vca)3380.2980,1510.1
270゜1100.1040,860.810
0H含量は、トリメチルシリルヨードの量あるいは反応
時間により制御する事ができる。例えば4時間の反応時
間で、メトキシ基に対して13当量のトリメチルシリル
ヨードを反応させると、メトキシ基は90係水酸基に変
換される。Low boilers were distilled off under reduced pressure at room temperature, and the residue was extracted with ether. The ether solution is washed with an aqueous sodium bisulfite solution, an aqueous solution of hydrogen carbonate, and brine, and the ether is distilled off under reduced pressure. The obtained polymer was reprecipitated with tetrahydrofuran/water and dried under reduced pressure with heat to remove the target product.
.. 23g was obtained. Weight average molecular weight 1.800, OH content t1
00 coefficient, softening point 107-113°C, N-IR spectrum (60MHz1 DM80-d, δ5.68)
δ-0,79~0.5 1 (6H, br,
s), &1 5-7.3 5 (4H, br, s),
Methine proton, hydroxy proton difficult to identify, IR spectrum (vca) 3380.2980, 1510.1
270°1100.1040,860.810 The OH content can be controlled by the amount of trimethylsilyl iodide or reaction time. For example, when a methoxy group is reacted with 13 equivalents of trimethylsilyl iodide for a reaction time of 4 hours, the methoxy group is converted to a 90-functional hydroxyl group.
また、0.80当量で70係、α65当量で55憾、0
.50当童で40係の変換率であった。なお、OH含量
の値は反応を重クロロホルム中で行ない、メトキシ基が
トリメチルシロキシ基に変換される過程をNMRスペク
トルにより追跡して決定した。Also, 0.80 equivalent is 70, α65 equivalent is 55, 0
.. The conversion rate was 40 for 50 children. The value of OH content was determined by conducting the reaction in deuterated chloroform and monitoring the process of converting methoxy groups into trimethylsiloxy groups using NMR spectroscopy.
ポリ(1,1−ジメチル−2−P−メトキシフェニルシ
ルメチレン−Co−1,1−ジメチル−2−P−ヒドロ
キシフェニルシルメチレン)の溶解性に関して代表的な
汎用有機溶剤で調べた結果、OH含量40俤以上の本重
合体はメタノール、テトラヒドロフラン、NN−ジメチ
ルアセトアミド、2−メチルシクロヘキサノン、酢酸イ
ソアミル、メチルセロソルブ、ジメチルスルホキシドに
は溶解したが、トルエン、ヘキサン、四塩化炭素には不
溶であった。一方、水溶液では、水酸化テトラメチルア
ンモニウム水溶液に溶解した。As a result of investigating the solubility of poly(1,1-dimethyl-2-P-methoxyphenylsylmethylene-Co-1,1-dimethyl-2-P-hydroxyphenylsylmethylene) in a typical general-purpose organic solvent, OH This polymer with a content of 40 or more was soluble in methanol, tetrahydrofuran, NN-dimethylacetamide, 2-methylcyclohexanone, isoamyl acetate, methyl cellosolve, and dimethyl sulfoxide, but insoluble in toluene, hexane, and carbon tetrachloride. . On the other hand, in the aqueous solution, it was dissolved in an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution.
酸素グラズヤ耐性に関しては、以下のように調べた。す
なわち、ボIJ (1,1−ジメチル−2−P−メトキ
シフェニルシルメチレン−C0−11−ジメチル−2−
P−ヒドロキシフェニルシルメチレン)の10重倚壬2
−メチルシクロヘキサノン溶液を、シリコン基板上にス
ピンエーテング法により塗布し、100°C30分間ベ
ークして(1,2μm厚のポリマ塗膜を形成した。The oxygen glaze resistance was investigated as follows. That is, BoIJ (1,1-dimethyl-2-P-methoxyphenylsilmethylene-C0-11-dimethyl-2-
P-hydroxyphenylsylmethylene)
-Methylcyclohexanone solution was applied onto a silicon substrate by a spin-eating method and baked at 100°C for 30 minutes (to form a polymer coating film with a thickness of 1.2 μm).
つづいて、酸素プラズマ(条件:O2圧CL5torr
%RF300W、バレル形アッシャ−)に20分間さら
したが、本重合体は全(膜ベリしなかつた。Next, oxygen plasma (conditions: O2 pressure CL5 torr)
% RF 300W, barrel-type asher for 20 minutes, the polymer did not peel off.
実施例1
合成例1で得た重合体(重量平均分子量23000H含
有率86係)70重量係と、下記の感光剤
30重量係をエチルセロソルブに溶解させ、8重を幅溶
液とした。本溶液を7リコンウエーハ上に200Or、
p、mで30秒間スピンコーテングし、75°Cで30
分間プリベークすることにより厚さ0.2μmの膜を形
成した。次いで、これに、乳剤マスクを通して500W
キセノン−水銀ランプ(照射強度:565nmにおいて
、11mW/aj)を照射した。光照射後、3.3係水
酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(25’C)に2
0秒間浸漬し現像したのち、水でリンスすることにより
照射部を可溶化させてポジ形のパターンを得た。その結
果、290〜460nmの元に感光し、365nmの元
で感度80m J / cd、γ値は9、密着露光によ
り0.5μmのラインが解像できた。Example 1 70 parts by weight of the polymer obtained in Synthesis Example 1 (weight average molecular weight: 23,000H content: 86 parts) and 30 parts by weight of the following photosensitizer were dissolved in ethyl cellosolve, and 8 parts by weight were used as a width solution. This solution was applied to 7 recon wafers for 200 Or
Spin coat at 75 °C for 30 s at p, m.
A film with a thickness of 0.2 μm was formed by prebaking for 1 minute. This was then energized at 500W through an emulsion mask.
Irradiation was performed using a xenon-mercury lamp (irradiation intensity: 11 mW/aj at 565 nm). After light irradiation, add 2 to 3.3 tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (25'C).
After immersion for 0 seconds and development, the irradiated area was solubilized by rinsing with water to obtain a positive pattern. As a result, it was exposed to light at 290 to 460 nm, had a sensitivity of 80 m J/cd at 365 nm, had a γ value of 9, and was able to resolve a 0.5 μm line by contact exposure.
実施例2
合成例1で得た重合体(重量平均分子量2.3000H
含有率86%)70重を係と、クレゾールノボラック樹
脂30重量憾とから成るアルカリ可溶性重合体80重i
1憾と、実施例1と同じ感光剤20重t%をエチルセロ
ソルブに溶解させ、8重量%溶液とした後、実施例1と
同様にして12μm厚の膜を形成し、光照射した8元照
射後、五2憾水酸化デトラメチルアンモニウム水溶液(
23°C)に30秒間浸漬して現像し、水でリンスする
ことによりポジ形パターンを得た。Example 2 Polymer obtained in Synthesis Example 1 (weight average molecular weight 2.3000H
80 parts by weight of an alkali-soluble polymer consisting of 70 parts by weight (content 86%) and 30 parts by weight of cresol novolak resin.
1. After dissolving 20% by weight of the same photosensitizer as in Example 1 in ethyl cellosolve to make an 8% by weight solution, a film with a thickness of 12 μm was formed in the same manner as in Example 1, and the 8-component material was irradiated with light. After irradiation, an aqueous solution of detramethylammonium hydroxide (
A positive tone pattern was obtained by immersion at 23° C. for 30 seconds, development and rinsing with water.
その結果、365 nmの元で感度80 m J /
cj。As a result, the sensitivity at 365 nm was 80 mJ/
cj.
γ値は7、密着i元により15μmのラインが解像でき
た。The γ value was 7, and a line of 15 μm could be resolved with the close i-element.
実施例6
合成例1で得た重合体(重量平均分子−@ 2.511
Q。Example 6 Polymer obtained in Synthesis Example 1 (weight average molecule -@2.511
Q.
0H含有率864)95重を壬と、下記感光剤5m−t
%’&エチルセロノルプに溶解させ、8重量を幅溶液と
した後、実施例1と同様にして0.2μm厚の膜を形成
し、光照射した。光照射後、3.0憾水酸化テトラメチ
ルアンモニウム水溶液(22°C)に30秒間浸漬して
(Jl、俟し、水でリンスすることによりポジ形のパタ
ーンを得た。0H content 864) 95 weight and the following photosensitizer 5m-t
%'ðyl selonorp and 8 weight was made into a width solution, and then a 0.2 μm thick film was formed in the same manner as in Example 1 and irradiated with light. After irradiation with light, the sample was immersed in a 3.0% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (22°C) for 30 seconds (Jl) and rinsed with water to obtain a positive pattern.
その結果、275〜460nmの元に感光し、565
nmの光で感度100mJ、γ値は4、密着露光により
α5μmのラインが解像できた。As a result, it is exposed to light from 275 to 460 nm, and 565 nm
The sensitivity was 100 mJ with nm light, the γ value was 4, and a line of α 5 μm could be resolved by contact exposure.
実施例4
合成例1で得た重合体(重量平均分子t 2.30肌O
H含有率86憾)90重量憾と、下記感光剤10重量係
をエチルセロソルブに溶解させ、8重を壬溶液とした後
、実施例1と同様にしてα2μm厚の膜を形成し、光照
射した。光照射後、3.3壬水酸化テトラメチルアンモ
ニウム水溶液25°C)に20秒間浸漬して現像し、水
でリンスすることによりポジ形パターンを得た。その結
果、290〜460nmの元に感光し、365nmの光
で感度65mJ/cd、 γイ直は7であった。Example 4 Polymer obtained in Synthesis Example 1 (weight average molecular t 2.30 skin O
After dissolving H content (86%) and 90% by weight of the following photosensitizer in ethyl cellosolve and using 8% as a solution, a film with a thickness of α2 μm was formed in the same manner as in Example 1, and irradiated with light. did. After irradiation with light, the film was developed by immersing it in a 3.3mm aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (25°C) for 20 seconds, and rinsing with water to obtain a positive pattern. As a result, it was found to be sensitive to light of 290 to 460 nm, with a sensitivity of 65 mJ/cd and a γ value of 7 at 365 nm.
また、27係水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液1
oomtにエチルセロソルブ2.4mzを加えた現像液
(24°C)にて30秒間現像すると、感度50 m
J / =j、γ値は5であった。In addition, 27 Tetramethylammonium hydroxide aqueous solution 1
When developed for 30 seconds in a developer (24°C) containing ethyl cellosolve 2.4 mz to oomt, the sensitivity was 50 m.
J/=j, and the γ value was 5.
なお、いずれグ)現像液を用いても、密着露光で0.5
μmのラインを解像できた。In addition, even if a developing solution is used, 0.5
It was possible to resolve lines of μm.
実施例5
合成例1で得た重合体(重電平均分子量2300゜OH
含有率86’1)90重量憾と、実施例4と同じ感光剤
10重量係をエチルセロソルブに溶解させ、16重t%
溶液とした。本溶液をシリコンウェーハ上に1. OO
Or−Emmで50秒間スピンコーティングし、75’
Cで30分間プリベークすることにより(1,8μm厚
の膜を形成した。Example 5 Polymer obtained in Synthesis Example 1 (heavy charge average molecular weight 2300°OH
Content 86'1) 90% by weight and 10% by weight of the same photosensitizer as in Example 4 were dissolved in ethyl cellosolve, and 16% by weight was obtained.
It was made into a solution. 1. Apply this solution onto a silicon wafer. OO
Spin coat with Or-Emm for 50 seconds, 75'
A film with a thickness of 1.8 μm was formed by prebaking at C for 30 minutes.
次いで、実施例1と同様にして光照射した後、五3係水
酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(25°C)ある
いは2.74水酸化テトラメチルアンモニウム水溶ff
i 100 m /にエチルセロソルブ2.4 m l
’l加えた現像液(25°C)K2分間浸漬し、水で
リンスすることによりポジ形パターンを得た。その結果
、いずれの現像液を用いても、365nmの元で感度7
5mJ/cd。Next, after light irradiation in the same manner as in Example 1, a 53-functional tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (25°C) or a 2.74-functional tetramethylammonium hydroxide aqueous solution ff
2.4 ml of ethyl cellosolve per 100 m/i
A positive pattern was obtained by immersing the sample in a developer solution (25°C) for 2 minutes and rinsing with water. As a result, no matter which developer was used, the sensitivity was 7 at 365 nm.
5mJ/cd.
γ値4であり、密着露光により、1μmのラインが解像
できた。The γ value was 4, and a line of 1 μm could be resolved by contact exposure.
実施例6
シリコンウェーハ上に)’IQ(日立化成製)を3.0
00れl1mで1分間スピンコーティングし、200°
C130分間、つづいて350°C130分間ベークす
ることにより、2.0μm厚のPIQ膜を形成した。次
に、実施例5と同様の条件で感光性組成物の11.2μ
m厚の膜を形成し、光照射した。光照射後、工3チ水酸
化テトラメチルアンモニウム水溶液(24°C)で20
秒間現像し、ポジ形パターンを得た。その際の感度は3
65 nmの元で1 s o m J / cd、γ値
は25であった。また、2.711水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液100mjにエチルセロソルブ2.
4 m t ’l加えた現像液(24°C)で30秒間
現像した場合には、感度95mJ/cd、r値は3.5
であった。また、いずれの現像液でも、密N露光で0.
5μmのパターンを解像できた。Example 6 IQ (manufactured by Hitachi Chemical) of 3.0 on a silicon wafer
Spin coat for 1 minute at 1 m, then 200°
A PIQ film with a thickness of 2.0 μm was formed by baking at C for 130 minutes and then at 350° C. for 130 minutes. Next, under the same conditions as in Example 5, 11.2μ of the photosensitive composition was prepared.
A film with a thickness of m was formed and irradiated with light. After light irradiation, diluted with aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (24°C) for 20 hours.
Developed for seconds to obtain a positive pattern. The sensitivity at that time is 3
1 s o m J/cd at 65 nm, and the γ value was 25. In addition, add 2.711 ethyl cellosolve to 100 mj of aqueous tetramethylammonium hydroxide solution.
When developed for 30 seconds with a developer solution (24°C) containing 4 mt'l, the sensitivity was 95 mJ/cd and the r value was 3.5.
Met. In addition, with any developer, 0.
A pattern of 5 μm could be resolved.
引き続き、酸素プラズマエツチング(エツチング条件:
R,[”200W、 O,圧3mTorr+カソード
バイアス電圧−120〜−joOV、平行平板形)によ
り、約20分間でPIQをエツチングしたところアスペ
クト比4の0.5μm#J幅のPIQ微細パターンを形
成することができも実施例7
実施例6と同様の条件でシリコンウェーハ上に2.0μ
m厚のPIQ膜を形成し、ついで実施例5と同様の条件
でPIQ上に18μm厚の感光性組成物の膜を形成した
。つぎに、実施例1と同様にして光照射した後、五3憾
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(25°C)あ
るいは2.74水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液
100m/にエチルセロソルブ2.4 m /を加えた
現像液(25°C)に2分間浸 し、水でリンスするこ
とによりポジ形パターンを得た。その結果、いずれの現
像液を用いても365 nmの元で感度jlOmJ/l
i、γ値3であった。Next, oxygen plasma etching (etching conditions:
When PIQ was etched for about 20 minutes using R, ["200 W, O, pressure 3 mTorr + cathode bias voltage -120 to -joOV, parallel plate type], a 0.5 μm #J width PIQ fine pattern with an aspect ratio of 4 was formed. Example 7 A film of 2.0 μm was deposited on a silicon wafer under the same conditions as Example 6.
A PIQ film with a thickness of m was formed, and then a film of a photosensitive composition with a thickness of 18 μm was formed on the PIQ under the same conditions as in Example 5. Next, after light irradiation in the same manner as in Example 1, 2.4 m/2.4 m of ethyl cellosolve was added to 100 m/2.74 tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (25°C) or 2.74 tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (25°C). A positive pattern was obtained by immersing it in the added developer (25°C) for 2 minutes and rinsing with water. As a result, no matter which developer was used, the sensitivity at 365 nm was jlOmJ/l.
i, and the γ value was 3.
また、いずれの現像液でも、密着露光で10μmのパタ
ーンを解1家できた。引き続き実施例6と同様の条件に
て下地PIQを酸素プラズマエツチングしたところ、ア
スペクト比201μm線幅のPIQ微細パターンを形成
することができた。Furthermore, with either developer, a pattern of 10 μm could be resolved by contact exposure. Subsequently, the underlying PIQ was subjected to oxygen plasma etching under the same conditions as in Example 6, and a fine PIQ pattern with an aspect ratio of 201 μm and a line width could be formed.
以上述べたように本発明の感光性組成物は、現在の主流
レジストであるアルカリ現壇型ンジストと同様にアルカ
リ現像方式であり、また感光特性もそれらと同等以上で
ある。したがって現行のシロセスを変えることな(使用
することができる。さらに、本発明の感光性組成物は、
従来のレジストに比較し、酸素プラズマ耐性に優れるの
で、二層レジスト法の上層レジストとして使用すること
ができる。As described above, the photosensitive composition of the present invention uses an alkaline development method similar to the current mainstream resists, alkaline stage type resists, and also has photosensitive properties equivalent to or better than those. Therefore, the current syrocess can be used without changing.Furthermore, the photosensitive composition of the present invention
Since it has superior oxygen plasma resistance compared to conventional resists, it can be used as an upper layer resist in a two-layer resist method.
以上述べたように本発明の感光性組成物は、極めて効用
の大なるものである。As described above, the photosensitive composition of the present invention is extremely effective.
【[
Claims (1)
3は一価の有機基、R_4はアルキル基を表わし、OH
基およびOR_4基の数lは1あるいは2で、ベンゼン
環上の任意の位置、mおよびnは整数であり、m+nは
2〜200、n/(m+n)は0.4以上である。)で
表わされるアルカリ可溶性シルメチレン重合体を少なく
とも70重量%含有する重合体70〜95重量%と、光
照射前にはアルカリ不溶性であり、光照射によりアルカ
リ可溶性となる感光剤30〜5重量%とから成ることを
特徴とする感光性組成物。 2、特許請求の範囲第1項において、感光剤が下記の一
般式(2) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(2) (ただし一般式(2)中、R_3は一価の有機基を表わ
し、−SO_2−R_3の位置は1,2−ナフトキノン
ジアジドの4位あるいは5位である)で表わされる化合
物あることを特徴とする感光性組成物。 3、特許請求の範囲第1項において、一般式(1)中の
R_1、R_2およびR_4がメチル基、R_3が水素
であり、lは1、OH基およびOR_4基はベンゼン環
上のP−の位置であることを特徴とする感光性組成物。 4、特許請求の範囲第2項において、一般式(2)中の
R_5が ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、−SO_2−R_5の位置は5位であることを
特徴とする感光性組成物。[Claims] 1. The following general formula (1) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(1) (However, in general formula (1), R_1, R_2, and R_
3 represents a monovalent organic group, R_4 represents an alkyl group, and OH
The number l of groups and OR_4 groups is 1 or 2, m and n are integers at arbitrary positions on the benzene ring, m+n is 2 to 200, and n/(m+n) is 0.4 or more. ); 70 to 95% by weight of a polymer containing at least 70% by weight of an alkali-soluble silmethylene polymer; and 30 to 5% by weight of a photosensitizer that is alkali-insoluble before light irradiation and becomes alkali-soluble upon light irradiation; A photosensitive composition comprising: 2. In claim 1, the photosensitizer has the following general formula (2) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼... (2) (However, in general formula (2), R_3 is a monovalent 1. A photosensitive composition comprising a compound represented by the following organic group (-SO_2-R_3 is the 4th or 5th position of 1,2-naphthoquinonediazide). 3. In claim 1, R_1, R_2 and R_4 in general formula (1) are methyl groups, R_3 is hydrogen, l is 1, and OH group and OR_4 group are P- on the benzene ring. A photosensitive composition characterized in that: 4. In claim 2, R_5 in general formula (2) is ▲a mathematical formula, a chemical formula, a table, etc.▼, ▲a mathematical formula, a chemical formula,
There are tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ A photosensitive composition characterized in that the position of -SO_2-R_5 is the 5th position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17410985A JPS6235345A (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | Photosensitive composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17410985A JPS6235345A (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | Photosensitive composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235345A true JPS6235345A (en) | 1987-02-16 |
Family
ID=15972802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17410985A Pending JPS6235345A (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | Photosensitive composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235345A (en) |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17410985A patent/JPS6235345A/en active Pending
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