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JP2786502B2 - Resist material - Google Patents
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JP2786502B2 - Resist material - Google Patents

Resist material

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JP2786502B2
JP2786502B2 JP2034268A JP3426890A JP2786502B2 JP 2786502 B2 JP2786502 B2 JP 2786502B2 JP 2034268 A JP2034268 A JP 2034268A JP 3426890 A JP3426890 A JP 3426890A JP 2786502 B2 JP2786502 B2 JP 2786502B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、レジスト材料に関するもので、特に2層
レジスト法の上層として用いて好適なレジスト材料に関
するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resist material, and more particularly to a resist material suitable for use as an upper layer of a two-layer resist method.

(従来の技術) LSIの高集積化に伴いこれの製造を可能にする微細な
レジストパターンが必要になる。
(Prior Art) With the high integration of LSIs, a fine resist pattern is required to enable the manufacture thereof.

0.5μmルール以下の微細なレジストパターンを得る
ためのリソグラフィ技術としては、電子線を線源とした
電子線リソグラフィやX線を線源としたX線リソグラフ
ィが提案されている。しかし、電子線リソグラフィ、X
線リソグラフィ夫々のスループット、装置完成度及びコ
ストを考慮すれば、現在のところ、光を用いた転写方式
のリソグラフィが望ましい。
Electron beam lithography using an electron beam as a source and X-ray lithography using an X-ray as a source have been proposed as lithography techniques for obtaining a fine resist pattern having a rule of 0.5 μm or less. However, electron beam lithography, X
At present, in consideration of the throughput, apparatus perfection and cost of each line lithography, transfer lithography using light is desirable.

そこで、光リソグラフィにおいても、サブミクロンの
解像度を得るために、種々の手段がとられている。
Therefore, various means have been taken in optical lithography in order to obtain submicron resolution.

そのような手段の1つは光源の短波長化である。そし
て、KrFエキシマレーザを用いたレーザリソグラフィに
代表されるような波長が200〜300nmの遠紫外線を光源と
する光リソグラフィが、最も期待されている。
One such means is to shorten the wavelength of the light source. Optical lithography using far ultraviolet light having a wavelength of 200 to 300 nm as a light source, such as laser lithography using a KrF excimer laser, is most expected.

他の手段は、露光装置のレンズの高開口数(NA)化で
ある。しかし、高NA化を行なった場合、これに伴い露光
装置の焦点深度がますます浅くなるため、単層レジスト
では段差を有する半導体基板に良好なレジストパターン
を形成することが出来なくなるという新たな問題が生じ
る。
Another means is to increase the numerical aperture (NA) of the lens of the exposure apparatus. However, when the NA is increased, the depth of focus of the exposure apparatus becomes increasingly shallow, which causes a new problem that a single-layer resist cannot form a good resist pattern on a semiconductor substrate having a step. Occurs.

そこで、これを解決するため多層レジスト法が提案さ
れている。特に、2層レジスト法は、そのプロセスが簡
易であることから期待されている。以下、第2図(A)
〜(C)を参照して2層レジスト法につき簡単に説明す
る。なお、第2図(A)〜(C)は、断面図を以って示
した2層レジスト法の工程図である。
In order to solve this, a multilayer resist method has been proposed. In particular, the two-layer resist method is expected because the process is simple. Hereinafter, FIG. 2 (A)
The two-layer resist method will be briefly described with reference to FIGS. 2 (A) to 2 (C) are process diagrams of a two-layer resist method shown in cross-sectional views.

先ず、段差11aを有する基板11上に層厚が厚い下層13
が形成される。この下層13によって基板11は平坦化され
る。下層13の構成材料としては、ポリマーが用いられ
る。
First, the lower layer 13 having a large thickness is formed on the substrate 11 having the step 11a.
Is formed. The substrate 11 is planarized by the lower layer 13. As a constituent material of the lower layer 13, a polymer is used.

下層13を熱処理後、この下層13上に、上層15が形成さ
れる(第2図(A))。
After heat treatment of the lower layer 13, an upper layer 15 is formed on the lower layer 13 (FIG. 2 (A)).

次に、上層15が露光現像され上層パターン15aが形成
される(第2図(B))。
Next, the upper layer 15 is exposed and developed to form an upper layer pattern 15a (FIG. 2B).

次に、この上層パターン15aをマスクとしてO2−RIE
(酸素リアクティブイオンエッチング)により下層13が
エッチングされ上層パターン15a及び下層パターン13aか
ら成るレジストパターン17が形成される(第2図
(C))。
Next, O 2 -RIE is performed using this upper layer pattern 15a as a mask.
The lower layer 13 is etched by (oxygen reactive ion etching) to form a resist pattern 17 composed of the upper layer pattern 15a and the lower layer pattern 13a (FIG. 2C).

上述の説明からも明らかなように、2層レジスト法に
おける上層は、イメージ層の機能のみならず下層をエッ
チングする際のエッチングマスク層としての機能も有す
る必要がある。従って、上層に対してはレジストとして
の高解像力及び高感度が要求される他にO2−RIE耐性が
高いことが要求される。
As is clear from the above description, the upper layer in the two-layer resist method needs to have not only the function of the image layer but also the function of an etching mask layer when etching the lower layer. Therefore, the upper layer is required not only to have high resolution and high sensitivity as a resist but also to have high O 2 -RIE resistance.

このような条件を満足するレジスト材料としては、例
えば文献(高分子37巻6月号(1988))に開示されてい
るシリコン(Si)含有レジストがあった。このレジスト
材料によれば、これに含まれるSiが酸素プラズマと反応
しレジスト表面にSiO2膜が形成されO2−RIE耐性が得ら
れる。
As a resist material satisfying such conditions, for example, there is a silicon (Si) -containing resist disclosed in a literature (Polymer 37, June, 1988). According to this resist material, Si contained therein reacts with oxygen plasma to form an SiO 2 film on the resist surface, thereby obtaining O 2 -RIE resistance.

この文献によれば、この種のレジスト材料ではシリコ
ン含有量が重要であり、実用的なO2−RIE耐性を得るた
めにはSiは10重量%以上必要であると云う。そして、当
該レジストの構築法として、レジスト構造へSi基を導入
する方法と、シリコン系高分子に反応基を付加しレジス
ト化する方法とが示されている。さらに、遠紫外線に感
応するシリコン含有レジスト材料として、下記、又
はで示されるベース樹脂と、感光剤とを含んで成るも
の、下記式で示されるもの等が示されている。
According to this document, the silicon content is important in this type of resist material, and 10 wt% or more of Si is necessary to obtain practical O 2 -RIE resistance. As a method of constructing the resist, a method of introducing a Si group into the resist structure and a method of adding a reactive group to a silicon-based polymer to form a resist are disclosed. Further, as a silicon-containing resist material sensitive to far ultraviolet rays, a material containing a base resin represented by the following or a photosensitive agent and a material represented by the following formula are shown.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来のシリコン含有レジストの或るも
のは、シリコン含有率が小さいためO2−RIE耐性が劣り
下層のエッチング時にこれ自体もある程度エッチングさ
れてしまう。このため、最終的なレジストパターン寸法
が細ってしまう現象が起きる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, some conventional silicon-containing resists have low O 2 -RIE resistance due to low silicon content, and are themselves etched to some extent when etching the lower layer. For this reason, a phenomenon occurs in which the final resist pattern dimension is reduced.

また、従来のシリコン含有レジストの或るものは、耐
熱性が低いため下層レジストに拡散してしまう。従っ
て、下層のシリコン含有レジストが拡散してきた領域は
エッチングされにくくなるため、パターニング不良を起
すことがあった。
In addition, some conventional silicon-containing resists have low heat resistance and diffuse into the lower resist. Therefore, the region in which the underlying silicon-containing resist has diffused is difficult to be etched, which may cause patterning failure.

上述のような現象は、いずれも2層レジスト法での解
像力を低下させる原因になる。
Any of the phenomena described above causes a reduction in the resolving power in the two-layer resist method.

また、従来のシリコン含有レジストは、それ自体の解
像力及び感度が必ずしも満足のゆくものではなかった。
In addition, conventional silicon-containing resists have not always had satisfactory resolution and sensitivity.

この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、
従ってこの発明の目的は、O2−RIE耐性が低く耐熱性が
低いという問題点を解決し、解像力が高くかつ高感度な
レジスト材料を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a point,
Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of low O 2 -RIE resistance and low heat resistance, and to provide a resist material having high resolution and high sensitivity.

(課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明のレジスト材料
によれば、クリソタイルのビニル基を含むシリル化生成
物と、感光剤としての、ベンゾイン、ベンジル、過酸化
ベンゾイル、後記の式で示されるベンゾイン化合物、
後記の式で示されるベンゾイン化合物、後記の式で
示されるベンジル化合物、後記の式で示されるベンジ
ル化合物および3,3′,4,4′テトラキス(t−ブチルペ
ルオキシカルボニル)ベンゾフェノンから選ばれた1種
以上の物質とを含むことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, according to the resist composition of the present invention, a silylated product containing a vinyl group of chrysotile and benzoin, benzyl, and benzoyl peroxide as photosensitizers are used. A benzoin compound represented by the following formula,
A benzoin compound represented by the following formula, a benzyl compound represented by the following formula, a benzyl compound represented by the following formula, and 3,3 ′, 4,4′tetrakis (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone It is characterized by containing more than one kind of substance.

なお、この発明の実施に当たり、前述のシリル化生成
物をクリソタイルのジメチルビニルシリルエーテルとす
るのが好適である。
In practicing the present invention, it is preferable that the above-mentioned silylated product is dimethylvinylsilyl ether of chrysotile.

(作用) このような構成によれば、以下に説明するような作用
が得られる。
(Operation) According to such a configuration, an operation as described below is obtained.

クリソタイルのビニル基を含むシリル化生成物が後述
する実験からも明らかなようにシリコンを多く含有(実
施例で云えば45重量%含有)しているため、O2−RIE耐
性に優れたレジスト材料が得られる。
Since the silylated product containing vinyl groups chrysotile containing a large amount of silicon (containing 45 wt% As far the embodiment) As is apparent from the experiments described below, the resist material having excellent O 2 -RIE resistant Is obtained.

さらに、当該シリル化生成物はビニル基を含んでいる
ため当該レジスト材料の光照射された部分の分子量がこ
のビニル基及び感光剤の作用により増加し現像液に対し
不溶化しパターニングが可能になる。
Further, since the silylation product contains a vinyl group, the molecular weight of the light-irradiated portion of the resist material increases due to the action of the vinyl group and the photosensitizer, so that the resist material becomes insoluble in a developer and can be patterned.

さらに、当該シリル化生成物は耐熱性が高いため、当
該レジスト材料が下層に拡散するようなことも生じにく
い。また、このレジスト材料は、感光剤として、ベンゾ
イン、ベンジル、過酸化ベンゾイル等の所定の物質を含
む。これら物質はいずれも遠紫外線でラジカルを発生す
る。そのため、この発明によれば、クリソタイルを用い
た、かつ、シリコン含有量が多い、かつ、遠紫外線に感
応する新規なレジスト材料が実現される。
Further, since the silylation product has high heat resistance, the resist material is unlikely to diffuse into the lower layer. Further, this resist material contains a predetermined substance such as benzoin, benzyl, benzoyl peroxide or the like as a photosensitive agent. All of these substances generate radicals with far ultraviolet rays. Therefore, according to the present invention, a novel resist material that uses chrysotile, has a large silicon content, and is sensitive to far ultraviolet rays is realized.

(実施例) 以下、この発明のレジスト材料の実施例につき説明す
る。なお、以下の説明で述べる使用薬品名、また、混合
量、膜厚、温度、時間等の数値的条件は、この発明の範
囲内の例示にすぎないことは理解されたい。
(Examples) Hereinafter, examples of the resist material of the present invention will be described. It should be understood that the names of the chemicals used and the numerical conditions such as the mixing amount, film thickness, temperature, time and the like described in the following description are merely examples within the scope of the present invention.

実施例1 …シリル化生成物の合成例 始めに、レジスト材料中に含ませる粘土鉱物のシリル
化生成物であってビニル基を含むシリル化生成物を以下
に説明するように合成する。なお、この実施例では粘土
鉱物として蛇紋岩の一種であるクリソタイルを用いる。
Example 1 Synthesis Example of Silylation Product First, a silylation product containing a vinyl group, which is a silylation product of a clay mineral contained in a resist material, is synthesized as described below. In this embodiment, chrysotile, which is a kind of serpentine, is used as the clay mineral.

先ず、クリソタイル80gを6M(モル)のHCl(塩酸)60
0ml中に入れ、この塩酸を50℃の温度で12時間撹拌して
クリソタイルを分解する。その後、遠心分離によって未
分解物を回収しこれを水洗し乾燥して32gの残渣を得
る。
First, 80 g of chrysotile was added to 6 M (mol) of HCl (hydrochloric acid) 60.
The hydrochloric acid is stirred at a temperature of 50 ° C. for 12 hours to decompose chrysotile. Thereafter, undecomposed matter is recovered by centrifugation, washed with water and dried to obtain 32 g of a residue.

次に、室温において、この残渣8gを0.8MのNaOH(水酸
化ナトリウム)100ml中に入れ、その後このNaOHを約5
時間撹拌する。
Next, at room temperature, 8 g of the residue is taken up in 100 ml of 0.8 M NaOH (sodium hydroxide), after which the NaOH is
Stir for hours.

次に、不溶部を濾別し、濾液を中和しTHF(テトラヒ
ドロフラン)で抽出する。次いで、この抽出溶液に、0.
233Mのジメチルビニルクロロシランと、100mlのTHFとの
混合液を滴下した後、この抽出溶液を1時間撹拌する。
Next, the insoluble portion is separated by filtration, the filtrate is neutralized, and extracted with THF (tetrahydrofuran). Then, add 0.
After dropwise addition of a mixture of 233M dimethylvinylchlorosilane and 100 ml of THF, the extracted solution is stirred for 1 hour.

次に、撹拌の終了した溶液中にヘキサンを加え、その
後有機層を分離し、この有機層を水洗した後有機溶媒を
除去して粗生成物を得る。
Next, hexane is added to the solution after stirring, and then the organic layer is separated. This organic layer is washed with water and the organic solvent is removed to obtain a crude product.

次に、この粗生成物をアセトンに溶解した後これに水
を加えて再沈殿させて精製する。このような精製操作を
数回繰り返して、クリソタイルのジメチルビニリシリル
エーテル(以下、これをSCMRと略称することもある。)
を得る。
Next, the crude product is dissolved in acetone, and water is added to the crude product for reprecipitation for purification. By repeating such a purification operation several times, dimethylvinylilisilyl ether of chrysotile (hereinafter sometimes abbreviated as SCMR).
Get.

合成で得られたSCMRは白色の粉末であった。 The SCMR obtained by the synthesis was a white powder.

また、この合成で得られたSCMRの重量平均分子量は5,
300、数平均分子量は3,200であった。
The weight average molecular weight of the SCMR obtained by this synthesis was 5,
The number average molecular weight was 300 and 3,200.

また、このSCMRの元素分析の結果は、 Si=45.0重量%、 H=5.1重量%、 C=27.2重量%、 O=22.7重量% であった。 The results of elementary analysis of this SCMR were as follows: Si = 45.0% by weight, H = 5.1% by weight, C = 27.2% by weight, and O = 22.7% by weight.

また、このSCMRについて熱分析を行なったところ、30
0℃まではTGの変化(重量変化)はなく、270℃まではDS
C(Differential Scanning Calorimeter)の変化もない
ことが分った。
A thermal analysis of this SCMR showed that
No change in TG (weight change) up to 0 ° C, DS up to 270 ° C
It was found that there was no change in C (Differential Scanning Calorimeter).

…実施例1のレジスト材料の説明 上述のSCMR10gと、遠紫外線でラジカルを発生する感
光剤としてのベンゾイン(下記式で示されるもの)1g
とをイソアミルアルコール100mlに溶解し、これを直径
0.2μmのフィルタを用いて濾過して、実施例1のレジ
スト材料の塗布溶液を調整する。
Description of the resist material of Example 1 10 g of the above-mentioned SCMR and 1 g of benzoin (shown by the following formula) as a photosensitizer that generates radicals by far ultraviolet rays
And dissolved in 100 ml of isoamyl alcohol,
The solution is filtered using a 0.2 μm filter to prepare a coating solution of the resist material of Example 1.

…パターニング実験(その1) 次に、直径3インチ(1インチは約2.54cm)のシリコ
ンウエハの(100)面上に、下層としてのMP−1400(シ
ップレー社製のホトレジスト)を1.5μmの膜厚でコー
ティングする。その後、ホットプレートを用いこのシリ
コンウエハを200℃の温度で5分間ベーキングする。
... Patterning experiment (part 1) Next, on a (100) surface of a silicon wafer having a diameter of 3 inches (1 inch is about 2.54 cm), a MP-1400 (a photoresist manufactured by Shipley) as a lower layer was formed to a thickness of 1.5 μm. Coat thick. Thereafter, the silicon wafer is baked at a temperature of 200 ° C. for 5 minutes using a hot plate.

次に、ベーキング済み下層上に実施例1のレジスト材
料を0.2μmの膜厚でコーテイングする。その後、この
シリコンウエハをホットプレートを用い80℃の温度で1
分間ベーキングする。
Next, the resist material of Example 1 is coated on the baked lower layer to a thickness of 0.2 μm. Then, the silicon wafer is heated at 80 ° C. for 1 hour using a hot plate.
Bake for a minute.

次に、ベーキング済みの実施例1のレジスト材料に対
し、500WのXe−Hgランプを持つコンタクトアライナーを
用い、100mJ/cm2のドーズ量で、種々のラインアンドス
ペースパタンを有するテストマスクを介し露光を行な
う。次に、この試料をイソプロピルアルコールを用い23
℃の温度で1分間現像する。得られた上層レジストパタ
ーン(実施例1のレジスト材料のパターン)を走査型電
子顕微鏡(SEM)で観察したところ、0.5μmラインアン
ドスペースパターンが解像されていることが分った。
Next, the baked resist material of Example 1 was exposed through a test mask having various line and space patterns at a dose of 100 mJ / cm 2 using a contact aligner having a 500 W Xe-Hg lamp. Perform Next, this sample was diluted with isopropyl alcohol.
Develop for 1 minute at a temperature of ° C. Observation of the obtained upper layer resist pattern (the pattern of the resist material of Example 1) with a scanning electron microscope (SEM) revealed that a 0.5 μm line and space pattern was resolved.

次に、この上層レジストパターンをマスクとし、平行
平板型リアクティブイオンエッチング装置(日電アネル
バ(株)製D451)を用いて、O2流量を20sccm、ガス圧を
1Pa、電力密度を0.15W/cm2、エッチング時間を20分間と
した条件で、下層であるMP−1400のエッチングを行な
う。
Next, using the upper resist pattern as a mask, the O 2 flow rate was set to 20 sccm, and the gas pressure was set to 20 mm using a parallel plate type reactive ion etching apparatus (D451 manufactured by Nidec Anelva Co., Ltd.).
The lower layer MP-1400 is etched under the conditions of 1 Pa, a power density of 0.15 W / cm 2 , and an etching time of 20 minutes.

下層のエッチングが終了した試料をSEMにより観察し
たところ、0.5μmのラインアンドスペースパターンで
膜厚が1.7μmのレジストパターンが得られていること
が分った。然も、得られたレジストパターンは矩形のも
のであることが分った。
Observation by SEM of the sample after the etching of the lower layer was completed revealed that a resist pattern having a line and space pattern of 0.5 μm and a film thickness of 1.7 μm was obtained. Needless to say, the obtained resist pattern was rectangular.

…パターニング実験(その2) 露光装置をNA=0.35のKrFエキシマレーザステッパと
しドーズ量を130mJ/cm2としたこと以外は上述のパター
ニング実験(その1)の手順と同様な手順でパターニン
グ実験を行なう。
... Patterning experiment (Part 2) A patterning experiment is performed in the same procedure as the above-mentioned patterning experiment (Part 1) except that the exposure apparatus is a KrF excimer laser stepper with NA = 0.35 and the dose is 130 mJ / cm 2. .

得られたレジストパターンをSEMにより観察したとこ
ろ、0.35μmのラインアンドスペースパターンで膜厚が
1.7μmのレジストパターンが得られていることが分っ
た。然も、得られたレジストパターンは矩形のものであ
ることが分った。
Observation of the resulting resist pattern by SEM showed that the film thickness was 0.35 μm line and space pattern.
It was found that a 1.7 μm resist pattern was obtained. Needless to say, the obtained resist pattern was rectangular.

…O2−RIE耐性の説明 平行平板型リアクティブイオンエッチング装置D451を
用い、O2流量を20sccm、ガス圧を1Pa、電流密度を0.15W
/cm2とした条件で実施例1のレジスト材料及びMP−1400
夫々のベーキング済みの皮膜をエッチングし、エッチン
グ時間に対するエッチング量から両者のO2−RIE耐性を
測定する。第1図は、この結果を、横軸にエッチング時
間(分)をとり及び縦軸にエッチング量(μm)をとっ
て示した特性図である。第1図において、Iで示すもの
が第1実施例のレジスト材料の特性であり、IIで示すも
のがMP−1400の特性である。
… Description of O 2 -RIE resistance Using a parallel plate type reactive ion etching device D451, O 2 flow rate is 20sccm, gas pressure is 1Pa, current density is 0.15W
/ cm 2 and the resist material of Example 1 and MP-1400
Etching the respective baking already coating measures the O 2 -RIE resistance both from the etching amount for the etching time. FIG. 1 is a characteristic diagram showing the results, with the horizontal axis representing the etching time (minutes) and the vertical axis representing the etching amount (μm). In FIG. 1, what is indicated by I is the characteristic of the resist material of the first embodiment, and what is indicated by II is the characteristic of MP-1400.

第1図からも理解できるように、第1実施例のレジス
ト材料のO2−RIE耐性はMP−1400のものに比し50倍以上
であることが分る。
As can be understood from FIG. 1, the O 2 -RIE resistance of the resist material of the first embodiment is 50 times or more as compared with that of MP-1400.

実施例2 感光剤を実施例1のベンゾインの代わりにベンジル
(下記式で示されるもの)としたこと以外は、実施例
1の場合と同様にして実施例2のレジスト材料の塗布溶
液を調整する。
Example 2 A coating solution of the resist material of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sensitizer was changed to benzyl (shown by the following formula) instead of benzoin of Example 1. .

さらに、この実施例2のレジスト材料を用いXe−Hgラ
ンプ及びD451RIE装置を用いてのパターニング実験を実
施例1と同様な手順で行なう。
Further, using the resist material of the second embodiment, a patterning experiment using a Xe-Hg lamp and a D451RIE apparatus is performed in the same procedure as in the first embodiment.

この実施例2のレジスト材料においても、実施例1と
同様の解像度のレジストパターンが得られることが分っ
た。
It was also found that a resist pattern having the same resolution as that of Example 1 was obtained with the resist material of Example 2.

実施例3 感光剤を実施例1のベンゾインの代わりに0.1gの過酸
化ベンゾイルとしたこと以外は、実施例1の場合と同様
にして実施例3のレジスト材料の塗布溶液を調整する。
さらに、この実施例3のレジスト材料を用いXe−Hgラン
プ及びD451RIE装置を用いてのパターニング実験を実施
例1と同様な手順で行なう。但し、この実施例3のレジ
スト材料の場合の露光時のドーズ量は、実施例1の場合
より多く必要であり300mJ/cm2であった。
Example 3 A coating solution of the resist material of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive agent was changed to 0.1 g of benzoyl peroxide instead of benzoin of Example 1.
Further, using the resist material of the third embodiment, a patterning experiment using a Xe-Hg lamp and a D451RIE apparatus is performed in the same procedure as in the first embodiment. However, the dose at the time of exposure in the case of the resist material of Example 3 was required to be larger than that in Example 1, and was 300 mJ / cm 2 .

この実施例3のレジスト材料においても、実施例1と
同様の解像度のレジストパターンが得られることが分っ
た。
It was found that a resist pattern having the same resolution as that of Example 1 can be obtained with the resist material of Example 3.

上述の各実施例の説明からも明らかなように、この発
明のレジスト材料は、O2−RIE耐性に優れるものである
ことが分る。さらに、現像後のリンスを行なわずともサ
ブミクロンオーダーのパターンが得られることから現像
液による膨潤が生じないと考えることが出来、この点で
も解像力の向上が図れることが分る。
As is clear from the description of each embodiment described above, the resist material of this invention, it can be seen that is excellent in O 2 -RIE resistance. Further, since a pattern on the order of submicrons can be obtained even without rinsing after development, it can be considered that swelling due to the developer does not occur, and it can be seen from this point that the resolution can be improved.

また、感光剤をベンゾイン或いはベンジルとした場合
は、感光剤を過酸化ベンゾイルとした場合より高感度な
レジスト材料が得られることが分る。
Also, it can be seen that when benzoin or benzyl is used as the photosensitizer, a resist material with higher sensitivity can be obtained than when benzoyl peroxide is used as the photosensitizer.

上述においてはこの発明のレジスト材料の実施例につ
き説明したが、この発明は上述の実施例のみに限定され
るものではなく以下に説明するような種々の変更を加え
ることが出来る。
Although the embodiment of the resist material of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications as described below can be added.

例えば、上述の実施例では重量平均分子量が5,300及
び数平均分子量が3,200のSCMRを用いていたが、用い得
るSCMRはこの分子量のものに限られるものではない。
For example, in the above-described embodiment, an SCMR having a weight average molecular weight of 5,300 and a number average molecular weight of 3,200 was used, but the SCMR that can be used is not limited to this molecular weight.

また、上述の実施例では、クリソタイルのビニル基を
含むシリル化生成物を合成する際のシリル化剤をジメチ
ルビニルクロロシランとしていたが、シリルカ剤はこれ
に限られるものではない。但し、合成の容易さを考えた
場合は、シリル化剤は、実施例で用いたジメチルビニル
クロロシランをも含む下記構造式で示される単感応性ビ
ニルクロロシランとするのが好適である。
Further, in the above-described embodiment, dimethylvinylchlorosilane is used as a silylating agent when synthesizing a silylated product containing a vinyl group of chrysotile, but the silylka agent is not limited to this. However, in view of ease of synthesis, it is preferable that the silylating agent be a single-sensitive vinylchlorosilane represented by the following structural formula, which also contains the dimethylvinylchlorosilane used in the examples.

但し、式中R1及びR2は、アルキル基、アルコキシ基、
ビニル基、アリル基、フェニル基等であり、同一でも異
なっても良い。
However, in the formula, R 1 and R 2 are an alkyl group, an alkoxy group,
Examples thereof include a vinyl group, an allyl group, and a phenyl group, which may be the same or different.

また、上述の実施例では、遠紫外線に感応するレジス
ト材料を構築するために感光剤を遠紫外線でラジカルを
発生するベンゾイン、ベンジル又は過酸化ベンゾインで
構成していた。しかし、遠紫外線でラジカルを発生する
物質はこれに限られるものではなく他のものでも良い。
このような物質としては、例えば、下記式若しくは
式で示されるようなベンゾイン化合物、下記式若しく
は式で示されるようなベンジル化合物、又は、3,3′,
4,4′テトラキス(t−ブチルペルオキシカルボニル)
ベンゾフェノン等を挙げることが出来る。
Further, in the above-described embodiment, in order to construct a resist material that is sensitive to far ultraviolet rays, the photosensitive agent is formed of benzoin, benzyl, or benzoin peroxide that generates radicals with far ultraviolet rays. However, the substance that generates radicals with far ultraviolet rays is not limited to this, and other substances may be used.
Examples of such a substance include a benzoin compound represented by the following formula or the formula, a benzyl compound represented by the following formula or the formula, or 3,3 ′,
4,4'tetrakis (t-butylperoxycarbonyl)
Benzophenone and the like can be mentioned.

また、この発明のレジスト材料には、クリソタイルの
ビニル基を含むシリル化生成部及び感光剤の他にレジス
トの特性向上のための他の物質を含ませ得ることは勿論
である。
Further, the resist material of the present invention can of course contain other substances for improving the properties of the resist, in addition to the silylation-generating portion containing a vinyl group of chrysotile and the photosensitive agent.

(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明のレジ
スト材料は、クリソタイルのビニル基を含むシリル化生
成物をベースとして用いているので、O2−RIE耐性が高
く然も耐熱性が高いレジスト材料になる。従って、2層
レジスト法の解像力向上が図れる。
(Effect of the Invention) As is clear from the above description, since the resist material of the present invention uses a silylated product containing a vinyl group of chrysotile as a base, it has high O 2 -RIE resistance and high heat resistance. It becomes a highly resistive material. Accordingly, the resolution of the two-layer resist method can be improved.

また、このレジスト材料は現像液でパターンが膨潤し
ないため、それ自体の解像力も向上する。
Further, since the resist material does not swell the pattern with the developing solution, the resolution of the resist material itself is improved.

さらに、感光剤としてベンゾイン、ベンジル、過酸化
ベンゾイル等の所定の物質を含むので、クリソタイルを
用いた、かつ、シリコン含有量が多い、かつ、遠紫外線
に感応する新規なレジスト材料が実現される。
Further, since a predetermined substance such as benzoin, benzyl, benzoyl peroxide or the like is contained as a photosensitive agent, a novel resist material using chrysotile, having a high silicon content, and being sensitive to far ultraviolet rays is realized.

従って、この発明のレジスト材料は、高集積化された
半導体装置の製造に必須であるサブミクロンパターンの
形成に利用出来る。
Therefore, the resist material of the present invention can be used for forming a submicron pattern which is essential for manufacturing a highly integrated semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、O2−RIE耐性の説明に供する図、 第2図(A)〜(C)は、2層レジスト法の説明に供す
る図である。 11……基板、11a……段差 13……下層、13a……下層パターン 15……上層、15a……上層パターン 17……レジストパターン。
FIG. 1 is a diagram for explaining O 2 -RIE resistance, and FIGS. 2 (A) to 2 (C) are diagrams for explaining a two-layer resist method. 11 ... substrate, 11a ... step 13 ... lower layer, 13a ... lower layer pattern 15 ... upper layer, 15a ... upper layer pattern 17 ... resist pattern.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−279241(JP,A) 特開 平1−105242(JP,A) 特開 昭63−317553(JP,A) 特開 昭62−215944(JP,A) 特開 昭60−238827(JP,A) 特開 昭61−264341(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 7/00 - 7/18──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-279241 (JP, A) JP-A-1-105242 (JP, A) JP-A-63-317553 (JP, A) JP-A-62 215944 (JP, A) JP-A-60-238827 (JP, A) JP-A-61-264341 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03F 7/00-7 / 18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クリソタイルのビニル基を含むシリル化生
成物と、 感光剤としての、ベンゾイン、ベンジル、過酸化ベンゾ
イル、下記式で示されるベンゾイン化合物、下記式
で示されるベンゾイン化合物、下記式で示されるベン
ジル化合物、下記式で示されるベンジル化合物および
3,3′,4,4′テトラキス(t−ブチルペルオキシカルボ
ニル)ベンゾフェノンから選ばれた1種以上の物質と を含むことを特徴とするレジスト材料。
1. A silylated product containing a vinyl group of chrysotile, benzoin, benzyl, benzoyl peroxide, a benzoin compound represented by the following formula, a benzoin compound represented by the following formula, A benzyl compound represented by the following formula:
A resist material comprising at least one substance selected from 3,3 ', 4,4'tetrakis (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone.
【請求項2】請求項1に記載のレジスト材料において、 前記シリル化生成物をクリソタイルのジメチルビニルシ
リルエーテルとしたことを特徴とするレジスト材料。
2. The resist material according to claim 1, wherein the silylation product is dimethylvinylsilyl ether of chrysotile.
【請求項3】請求項1に記載のレジスト材料において、 前記シリル化生成物をクリソタイルのジメチルビニルシ
リルエーテルとし、かつ、前記感光剤をベンゾイン或い
はベンジルとしたこと を特徴とするレジスト材料。
3. The resist material according to claim 1, wherein said silylation product is dimethylvinylsilyl ether of chrysotile, and said photosensitizer is benzoin or benzyl.
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