JPH0345380B2 - - Google Patents
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- JPH0345380B2 JPH0345380B2 JP60028250A JP2825085A JPH0345380B2 JP H0345380 B2 JPH0345380 B2 JP H0345380B2 JP 60028250 A JP60028250 A JP 60028250A JP 2825085 A JP2825085 A JP 2825085A JP H0345380 B2 JPH0345380 B2 JP H0345380B2
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- resist
- formula
- pattern
- group
- forming method
- Prior art date
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- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体素子、磁気バブル素子及び光
応用部品等の製造に利用しうるパターン形成方法
に関する。
〔従来の技術〕
LSIの製造に用いられるレジストについて、高
精細で高アスペクト比のパターンを形成するため
に、レジストを2層構造とする方法が提案されて
いる。
すなわち、有機高分子材料の下層レジストの上
に薄い上層レジストを置き、上層レジストのパタ
ーンを形成後、それをマスクとし、酸素ガスプラ
ズマにより有機高分子層をエツチングする。この
上層レジストには酸素プラズマ耐性に優れている
と同時に高感度、高解像性が要求され、酸素プラ
ズマ耐性に優れたシリコン含有ポリマーに高感応
性基を導入したレジスト材料が有望視されてい
る。
しかし、現在知られているポリシロキサン系レ
ジストではガラス転移温度(Tg)が室温より低
く、レジストとして扱い難く、現像溶媒中での膨
潤のためパターン変形を生じ解像度が低下する。
したがつてこのレジストを上層レジストとして用
いた2層レジストでは高解像性パターン形成が困
難であるという欠点があつた。また一般のポリシ
ロキサンは増感剤として用いられるビスアジド化
合物と相容性が悪いという欠点があつた(特開昭
58−49717号)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
シリコンを側鎖に有するシリコーン系レジスト
の場合、ガラス転移温度は高くできるが酸素プラ
ズマ耐性が低下するため下層レジストへの転写マ
スクとするには膜厚を厚くする必要がある。した
がつて、このレジストを上層レジストとして用い
た2層レジストでも高解像性パターン形成が困難
であるという欠点があつた。
本発明はこれらの欠点を解消するためになされ
たものであり、その目的は光に対して高感度、高
ガラス転移温度で、しかも酸素プラズマ耐性の高
いフエニル基含有ポリシロキサン系レジストを上
層レジストに用いた2層レジスト法によるパター
ン形成方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は概説すれば、本発明はパターン形成方
法に関する発明であつて、加工基板上に耐ドライ
エツチング性に優れた有機高分子材料の下層レジ
ストを塗布するる工程、その下層レジスト上に酸
素プラズマ耐性に優れた上層レジストを塗布する
工程、ホトマスクを介し紫外線を照射後現像して
上層レジストのパターンを下層レジスト上に形成
する工程、及び上層レジストのパターンを酸素プ
ラズマエツチングにより下層レジストに転写する
工程の各工程を含むパターン形成方法において、
上層レジストとして、下記一般式又は:
(式中、Xは、
[Industrial Application Field] The present invention relates to a pattern forming method that can be used for manufacturing semiconductor devices, magnetic bubble devices, optical application parts, and the like. [Prior Art] Regarding resists used in the manufacture of LSIs, a method has been proposed in which the resist has a two-layer structure in order to form a pattern with high definition and a high aspect ratio. That is, a thin upper resist layer is placed on a lower resist layer made of an organic polymer material, and after a pattern of the upper resist layer is formed, the organic polymer layer is etched using oxygen gas plasma using the pattern as a mask. This upper layer resist is required to have excellent oxygen plasma resistance as well as high sensitivity and resolution, and resist materials that incorporate highly sensitive groups into silicon-containing polymers that have excellent oxygen plasma resistance are seen as promising. . However, currently known polysiloxane resists have a glass transition temperature (Tg) lower than room temperature, making them difficult to handle as a resist, and swelling in a developing solvent causes pattern deformation and a decrease in resolution.
Therefore, a two-layer resist using this resist as an upper layer resist has the disadvantage that it is difficult to form a high-resolution pattern. In addition, general polysiloxanes had the disadvantage of poor compatibility with bisazide compounds used as sensitizers (Japanese Patent Laid-Open No.
58-49717). [Problems to be solved by the invention] In the case of silicone-based resists that have silicon in their side chains, the glass transition temperature can be raised, but the resistance to oxygen plasma decreases, so the film thickness must be increased to be used as a transfer mask for the underlying resist. There is a need to. Therefore, even a two-layer resist using this resist as an upper layer resist has the disadvantage that it is difficult to form a high-resolution pattern. The present invention was made to eliminate these drawbacks, and its purpose is to use a phenyl group-containing polysiloxane resist that has high sensitivity to light, high glass transition temperature, and high oxygen plasma resistance as an upper layer resist. An object of the present invention is to provide a pattern forming method using a two-layer resist method. [Means for Solving the Problems] Briefly speaking, the present invention relates to a pattern forming method, in which a lower layer resist made of an organic polymer material having excellent dry etching resistance is coated on a processed substrate. a step of coating an upper resist with excellent oxygen plasma resistance on the lower resist, a step of irradiating ultraviolet rays through a photomask and developing it to form a pattern of the upper resist on the lower resist, and a step of forming an upper resist pattern on the lower resist. In a pattern forming method including each step of transferring to a lower resist layer by oxygen plasma etching,
As the upper layer resist, the following general formula or: (In the formula, X is
【式】【formula】
【式】及び[Formula] and
【式】
よりなる群から選択した1種の基を示し、l、
m、nは0又は正の整数を示すが、lとmが同時
に0になることはない)で表されるシロキサン系
ポリマーのいずれかと、下記一般式:
(式中R1は直接結合、又は−CH2−、−O−、
−CH=CH−、−N=N−、−S−、[Formula] represents one type of group selected from the group consisting of l,
(m and n are 0 or a positive integer, but l and m are never 0 at the same time) and any of the siloxane polymers represented by the following general formula: (In the formula, R 1 is a direct bond, -CH 2 -, -O-,
-CH=CH-, -N=N-, -S-,
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】若しくは[Formula] or
【式】で示される基であり、
R2は水素原子又はハロゲン原子である)で表さ
れる化合物よりなる群から選択した1種以上のも
のとを包含するレジストを用いることを特徴とす
る。
式のビスアジド化合物の例には例えば、3,
3′−ジクロロ−4,4′−ジアジドジフエニルメタ
ン、4,4′−ジアジドジフエニルエーテル、4,
4′−ジアジドジフエニルメタン、4,4′ージアジ
ドジフエニルスルホン、3,3′−ジアジドジフエ
ニルスルホン、4,4′−ジアジドジフエニルケト
ン、2,6−ジ−(4′−アゾドベンザル)−4−メ
チルシクロヘキサノン等が挙げられる。これらの
添加量は前記式のシロキサンポリマーあるい
は、前記式のフエニルシルセスオキサン(ラダ
ーシロキサン)ポリマーに対し0.5〜30重量%が
好ましい。0.5重量%未満では架橋せず、30重量
%超では長期保存安定性及び塗布性が悪くなる。
本発明の上層レジストで用いられる前記式
()、()のシロキサン系ポリマーはフエニル
基を多く含有しているため、高ガラス転移温度を
有する。因みにフエニル基が75%以下ではガム状
になつてしまい高ガラス転移温度を実現できな
い。またそのフエニル基に紫外光により架橋を生
ずる感光性基、すなわちアクリロイルオキシメチ
ル基、メタクリロイルオキシメチル基、シンナモ
イルオキシメチル基を導入することによりネガ形
レジストとしての特性を付与することができた。
主鎖のシロキサン構造は酸素プラズマ耐性が高い
という特徴があり、2層レジストの上層レジスト
として使用することができる。
シロキサン系ポリマーは一般に前記式()で
表されるビスアジド化合物と相容性が悪いことが
知られているが(特開昭58−49717号)、フエニル
基を多く導入したことにより相容性が改善され、
前記したようにシロキサン系ポリマーに対して30
重量%まで添加することができた。ポリメチルビ
ニルシロキサンのようにフエニル基を含有しない
場合、2重量%でもアジド化合物が析出してレジ
スト膜が不均一になる問題があつた。
ビスアジド化合物の添加量を増加することによ
りレジスト感度を容易に向上させることができ
る。
第1図は、メタクリロイルオキシメチル化ポリ
フエニルシロキサン(メタクリロイルオキシメチ
ル化率20%)に対するビスアジド化合物2,6−
ジ−(4′−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘ
キサノンの添加量(重量%、横軸)と感度
(mJ/cm2、縦軸)との関係を示したグラフであ
る。感度はゲル比が50%生ずる露光量で表した。
本発明の一般式で示されるシロキサンポリマ
ーの製造法としては、まず環状フエニルシロキサ
ンを水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化
物で開環重合させ、得られたポリジフエニルシロ
キサンのクロロメチルメチルエーテル溶液に触媒
として塩化第二スズを滴下することによりクロロ
メチル化ポリジフエニルシロキサンを得る。次に
アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウムある
いは桂皮酸カリウムと反応させることにより、ク
ロロメチル基のクロル基をアクリロイルオキシ
基、メタクリロイルオキシ基、シンナモイルオキ
シ基で置換する方法がある。
本発明の一般式で示されるフエニルシルセス
キオキサン(ラダーシロキサン)ポリマーの製造
法としては、The present invention is characterized by using a resist containing one or more compounds selected from the group consisting of the group represented by the formula: where R 2 is a hydrogen atom or a halogen atom. Examples of bisazide compounds of the formula include, for example, 3,
3'-dichloro-4,4'-diazide diphenyl methane, 4,4'-diazide diphenyl ether, 4,
4'-Diazidiphenylmethane, 4,4'-Diazidiphenyl sulfone, 3,3'-Diazidiphenyl sulfone, 4,4'-Diazidiphenyl ketone, 2,6-di-(4 '-azodobenzal)-4-methylcyclohexanone and the like. The amount of these added is preferably 0.5 to 30% by weight based on the siloxane polymer of the above formula or the phenylsilsesoxane (ladder siloxane) polymer of the above formula. If it is less than 0.5% by weight, no crosslinking will occur, and if it exceeds 30% by weight, long-term storage stability and coating properties will be poor. The siloxane polymers of the formulas () and () used in the upper resist of the present invention contain a large amount of phenyl groups and therefore have a high glass transition temperature. Incidentally, if the phenyl group content is less than 75%, it becomes gum-like and cannot achieve a high glass transition temperature. Further, by introducing a photosensitive group that causes crosslinking by ultraviolet light into the phenyl group, that is, an acryloyloxymethyl group, a methacryloyloxymethyl group, or a cinnamoyloxymethyl group, it was possible to impart properties as a negative resist.
The main chain siloxane structure is characterized by high resistance to oxygen plasma, and can be used as an upper layer resist of a two-layer resist. Siloxane-based polymers are generally known to have poor compatibility with the bisazide compound represented by the above formula () (Japanese Patent Application Laid-open No. 58-49717), but the introduction of a large number of phenyl groups improves compatibility. improved,
30 for siloxane polymers as mentioned above.
It was possible to add up to % by weight. When polymethylvinylsiloxane does not contain a phenyl group, there is a problem that even at 2% by weight, the azide compound precipitates and the resist film becomes non-uniform. Resist sensitivity can be easily improved by increasing the amount of the bisazide compound added. Figure 1 shows the bisazide compound 2,6-
It is a graph showing the relationship between the amount of di-(4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone added (wt%, horizontal axis) and sensitivity (mJ/cm 2 , vertical axis). Sensitivity was expressed as the exposure amount at which the gel ratio was 50%. As a method for producing the siloxane polymer represented by the general formula of the present invention, first, a cyclic phenylsiloxane is subjected to ring-opening polymerization with an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide, and the resulting polydiphenylsiloxane is chloromethyl methyl A chloromethylated polydiphenylsiloxane is obtained by dropping stannic chloride as a catalyst into an ether solution. Next, there is a method of substituting the chloro group of the chloromethyl group with an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, or a cinnamoyloxy group by reacting it with potassium acrylate, potassium methacrylate, or potassium cinnamate. The method for producing the phenylsilsesquioxane (ladder siloxane) polymer represented by the general formula of the present invention is as follows:
【式】(ZはCl又は
OCH3)で表されるシラン化合物を加水分解する
ことにより容易に得られるフエニルシルセスキオ
キサンポリマーを上記と同様にクロロメチル化し
たのち、クロロメチル基のクロル基をアクリロイ
ルオキシ基、メタクリロイルオキシ基又はシンナ
モイルオキシ基で置換する方法がある。出発材料
として[Formula] (Z is Cl or OCH 3 ) A phenylsilsesquioxane polymer easily obtained by hydrolyzing a silane compound is chloromethylated in the same manner as above, and then the chloromethyl group is chloromethylated. There is a method of substituting the group with an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, or a cinnamoyloxy group. as a starting material
【式】のようにフエニル基に
クロロメチル基が導入されたシラン化合物と前記
フエニルトリクロロシランの混合物を加水分解し
た場合にはクロロメチル化反応は不要となる。こ
の製造法の利点は出発材料としてのシラン化合物
の混合比をかえることによりクロロメチル化率を
制御できる、すなわち、感光性基の導入率を制御
しやすいことである。感光性基の導入率が高くな
るとレジスト感度が向上するが酸素プラズマ耐性
が低下する背反則が成立するため感光性基の導入
率の制御は重要な問題である。
第2図はメタクリロイルオキシメチル化フエニ
ルシンセスキオキサンポリマーの感光性基導入率
(%、横軸)と感度(mJ/cm2、縦軸)及び酸素プ
ラズマ耐性(縦軸)との関係を示したグラフであ
る。2,6−ジ−(4′−アジドベンザル)−4−メ
チルシクロヘキサノンは5重量%添加した。酸素
プラズマ耐性はエツチング速度(nm/分)で表
した。上層レジストの必要特性は感度は90mJ/
cm2以下、エツチング速度5nm/分以下であること
から感光性基の導入率(換言すればX/
When a mixture of a silane compound in which a chloromethyl group is introduced into a phenyl group and the phenyltrichlorosilane is hydrolyzed as shown in the formula, the chloromethylation reaction is not necessary. The advantage of this production method is that the chloromethylation rate can be controlled by changing the mixing ratio of the silane compounds as starting materials, that is, the introduction rate of photosensitive groups can be easily controlled. Controlling the introduction rate of photosensitive groups is an important issue because a trade-off exists in that as the introduction rate of photosensitive groups increases, resist sensitivity improves but oxygen plasma resistance decreases. Figure 2 shows the relationship between the photosensitive group introduction rate (%, horizontal axis), sensitivity (mJ/cm 2 , vertical axis) and oxygen plasma resistance (vertical axis) of methacryloyloxymethylated phenyl synthesquioxane polymer. This is a graph. 2,6-di-(4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone was added in an amount of 5% by weight. Oxygen plasma resistance was expressed as etching rate (nm/min). The required characteristics of the upper layer resist are sensitivity of 90mJ/
cm 2 or less and the etching rate is 5 nm/min or less, the introduction rate of photosensitive groups (in other words,
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例 1
ヘキサフエニルシクロトリシロキサンを開環重
合して得られたシロキサンポリマー10gをクロロ
メチルメチルエーテル250mlに溶かし塩化第二ス
ズ10mlを触媒として、−5℃で10時間反応させた。
反応液をメタノールに注ぎクロロメチル化シロキ
サンポリマーを得た。元素分析からクロロメチル
化率は20%であつた。このクロロメチル化シロキ
サンポリマー5gをジメチルホルムアミド
(DMF)70mlに溶解後、エチルトリエチルアンモ
ニウムアイオダイド0.9g、メタクリル酸カリウ
ム5gを加え、30℃にて12時間反応させてメタク
リロイルオキシメチル化フエニルポリシロキサン
を4g得た。これに2,6−ジ−(4′−アジドベ
ンザル)−4−メチルシクロヘキサノンを5重量
%添加して上層レジストとした。表面に酸化シリ
コンを有するシリコン基板上に下層レジストとし
てAZ 1350J(シプレー社製、ノボラツク系樹脂)
を厚さ1μmになるように塗布し、80℃、30分の
条件で低温焼付けした。上層レジストのクロロベ
ンゼン10重量%溶液を下層レジスト上に塗布し、
0.2μmの厚さとした。80℃で10分間プリベーした
のち、ホトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて
紫外光を照射した(50mJ/cm2)。照射後キシレン
で10秒間現像し、メチルシクロヘキサンで20秒間
リンスし、下層レジスト上に上層レジストのパタ
ーンを形成した。現像時下層レジストは何ら変化
も認められなかつた。次に酸素プラズマ処理を行
い、上層レジスタのパターンを下層レジストに転
写し、0.8μmのライン&スペースのパターンを形
成することができた。この2層レジストパターン
をマスクにし酸化シリコンをドライエツチング加
工したのち、2層レジストをメチルイソブチルケ
トンではく離した。基板上にレジスト残渣は認め
られなかつた。
実施例2及び3
実施例1の上層レジストの製造においてメタク
リル酸カリウムに代えてアクリル酸カリウム(実
施例2)又は桂皮酸カリウム(実施例3)を用い
た。実施例1と同様の方法によりパターン形成
し、0.8μm幅のパターンを形成することができ
た。紫外線露光量は40mJ/cm2(実施例2)と
60mJ/cm2(実施例3)であつた。
実施例 4
クロロメチルフエニルトリクロロシラン15gと
フエニルトリクロロシラン20gとをN−メチルピ
ロリドン100ml中に溶解したのち、H2O50ml、濃
塩酸25mlを加え、25℃で24時間放置した。沈殿物
を水洗したのち、テトラヒドロラン100mlに溶解
させ、メタノール中に注入し、クロロメチル化率
43%のクロロメチル化ポリフエニルシルセスキオ
キサンを得た。このポリマー5gをDMF70mlに
溶解後、エチルトリメチルアンモニウムアイダイ
ド0.9gとメタクリル酸カリウム7gを加え、30
℃にて12時間反応させた。反応液をメタノールに
注ぎ43%のメタクリロイルオキシメチル化ポリフ
エニルシルセスオキサンを得た。これに2,6−
ジ−(4′−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘ
キサノンを5重量%添加して上層レジストとし
た。
実施例1と同様にパターン形成し、0.8μm幅の
パターンを形成することができた。紫外線露光量
は30mJ/cm2であつた。
実施例5及び6
実施例4の上層レジストの製造法においてメタ
クリル酸カリウムの代りにアクリル酸カリウム
(実施例5)と桂皮酸カリウム(実施例6)を用
いた。実施例1と同様の方法で0.8μm幅のパター
ンを形成した。紫外線露光量は20mJ/cm2(実施
例5)、40mJ/cm2(実施例6)であつた。
実施例 7〜14
実施例4において、2,6−ジ−(4′−アジド
ベンザル)−4−メチルシクロヘキサノンに代え
て4,4′−ジアジドジフエニルエーテル(実施例
7)、4,4′−ジアジドジフエニルスルホン(実
施例8)、4,4′−ジアジドジフエニルメタン
(実施例9)、3,3′−ジアジドジフエニルスルホ
ン(実施例10)、3,3′−ジアジドジフエニルメ
タン(実施例11)、4,4′−ジアジドジベンザル
アセトン(実施例12)、2,6−ジ−(4′−アジド
ベンザル)シクロヘキサノン(実施例13)、3,
3′−ジクロロ−4,4′−ジアジドジフエニルメタ
ン(実施例14)を用いた。
実施例1と同様の方法で0.8μm幅のパターンを
形成した。それぞれの実施例における紫外線露光
量を表1にまとめて示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 10 g of a siloxane polymer obtained by ring-opening polymerization of hexaphenylcyclotrisiloxane was dissolved in 250 ml of chloromethyl methyl ether and reacted at -5°C for 10 hours using 10 ml of stannic chloride as a catalyst.
The reaction solution was poured into methanol to obtain a chloromethylated siloxane polymer. Elemental analysis showed that the chloromethylation rate was 20%. After dissolving 5 g of this chloromethylated siloxane polymer in 70 ml of dimethylformamide (DMF), 0.9 g of ethyltriethylammonium iodide and 5 g of potassium methacrylate were added, and the mixture was reacted at 30°C for 12 hours to produce methacryloyloxymethylated phenyl polysiloxane. 4g of was obtained. To this was added 5% by weight of 2,6-di-(4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone to form an upper layer resist. AZ 1350J (manufactured by Shipley, novolac resin) as a lower layer resist on a silicon substrate with silicon oxide on the surface
was coated to a thickness of 1 μm and baked at a low temperature of 80°C for 30 minutes. Apply a 10% by weight solution of chlorobenzene from the upper resist onto the lower resist,
The thickness was 0.2 μm. After pre-baking at 80°C for 10 minutes, ultraviolet light was irradiated through a photomask using an ultra-high pressure mercury lamp (50mJ/cm 2 ). After irradiation, it was developed with xylene for 10 seconds and rinsed with methylcyclohexane for 20 seconds to form an upper resist pattern on the lower resist. No change was observed in the lower resist layer during development. Next, oxygen plasma treatment was performed to transfer the pattern of the upper resist layer to the lower resist layer, and a line and space pattern of 0.8 μm could be formed. After dry etching the silicon oxide using this two-layer resist pattern as a mask, the two-layer resist was stripped with methyl isobutyl ketone. No resist residue was observed on the substrate. Examples 2 and 3 In producing the upper resist of Example 1, potassium acrylate (Example 2) or potassium cinnamate (Example 3) was used in place of potassium methacrylate. Pattern formation was performed using the same method as in Example 1, and a pattern with a width of 0.8 μm could be formed. The amount of UV exposure was 40 mJ/cm 2 (Example 2).
It was 60 mJ/cm 2 (Example 3). Example 4 After 15 g of chloromethylphenyltrichlorosilane and 20 g of phenyltrichlorosilane were dissolved in 100 ml of N-methylpyrrolidone, 50 ml of H 2 O and 25 ml of concentrated hydrochloric acid were added, and the mixture was left at 25° C. for 24 hours. After washing the precipitate with water, it was dissolved in 100 ml of tetrahydrolane and poured into methanol to determine the chloromethylation rate.
43% chloromethylated polyphenylsilsesquioxane was obtained. After dissolving 5 g of this polymer in 70 ml of DMF, 0.9 g of ethyltrimethylammonium idide and 7 g of potassium methacrylate were added.
The reaction was carried out at ℃ for 12 hours. The reaction solution was poured into methanol to obtain 43% methacryloyloxymethylated polyphenylsilsesoxane. 2,6-
5% by weight of di-(4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone was added to form an upper resist layer. Pattern formation was carried out in the same manner as in Example 1, and a pattern with a width of 0.8 μm could be formed. The amount of UV exposure was 30 mJ/cm 2 . Examples 5 and 6 Potassium acrylate (Example 5) and potassium cinnamate (Example 6) were used in place of potassium methacrylate in the method for manufacturing the upper layer resist of Example 4. A pattern with a width of 0.8 μm was formed in the same manner as in Example 1. The amount of UV exposure was 20 mJ/cm 2 (Example 5) and 40 mJ/cm 2 (Example 6). Examples 7 to 14 In Example 4, 4,4'-diazide diphenyl ether (Example 7), 4,4' was used instead of 2,6-di-(4'-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone. -Diazido diphenyl sulfone (Example 8), 4,4'-Diazido diphenyl methane (Example 9), 3,3'-Diazido diphenyl sulfone (Example 10), 3,3'-Diazido diphenyl sulfone (Example 10), azidodiphenylmethane (Example 11), 4,4'-diazidodibenzalacetone (Example 12), 2,6-di-(4'-azidobenzal)cyclohexanone (Example 13), 3,
3'-dichloro-4,4'-diazidodiphenylmethane (Example 14) was used. A pattern with a width of 0.8 μm was formed in the same manner as in Example 1. Table 1 summarizes the amount of ultraviolet light exposure in each example.
以上説明したように、本発明によるパターン形
成方法は2層レジスト法であり、上層レジストと
して紫外線に対し高感度、高いガラス転移温度を
有し、高い酸素プラズマ耐性を有するシロキサン
系ポリマーを用いるため高解像性パターンが得ら
れる利点がある。
また得られた2層レジストパターンは基板の加
工後、極性溶媒で容易にはく離することができる
ため、レジスト残渣が基板上に残らないという利
点がある。
As explained above, the pattern forming method according to the present invention is a two-layer resist method, and the upper layer resist uses a siloxane-based polymer that has high sensitivity to ultraviolet rays, a high glass transition temperature, and high oxygen plasma resistance. There is an advantage that a high-resolution pattern can be obtained. Furthermore, since the obtained two-layer resist pattern can be easily peeled off with a polar solvent after processing the substrate, there is an advantage that no resist residue remains on the substrate.
第1図は本発明の1実施例におけるビスアジド
添加量と感度との関係を示したグラフ、第2図は
本発明の1実施例における感光性基導入率と感光
及び酸素プラズマ耐性との関係を示したグラフで
ある。
Figure 1 is a graph showing the relationship between the amount of bisazide added and sensitivity in one example of the present invention, and Figure 2 is a graph showing the relationship between the photosensitive group introduction rate and photosensitivity and oxygen plasma resistance in one example of the present invention. This is the graph shown.
Claims (1)
有機高分子材料の下層レジストを塗布する工程、
その下層レジスト上に酸素プラズマ耐性に優れた
上層レジストを塗布する工程、ホトマスクを介し
紫外線を照射後現像して上層レジストのパターン
を下層レジスト上に形成する工程、及び上層レジ
ストのパターンを酸素プラズマエツチングにより
下層レジストに転写する工程の各工程を含むパタ
ーン形成方法において、上層レジストとして、下
記一般式又は: (式中、Xは、【式】 【式】及び 【式】 よりなる群から選択した1種の基を示し、l、
m、nは0又は正の整数を示すが、lとmが同時
に0になることはない)で表されるシロキサン系
ポリマーのいずれかと、下記一般式: (式中R1は直接結合、又は−CH2−、−O−、
−CH=CH−、−N=N−、−S−、 【式】【式】 【式】 【式】若しくは 【式】で示される基であり、 R2は水素原子又はハロゲン原子である)で表さ
れる化合物よりなる群から選択した1種以上のも
のとを包含するレジストを用いることを特徴とす
るパターン形成方法。 2 該上層レジストが、式及び式において、
X/【式】比が0.1〜0.5の範囲であるシロ キサン系ポリマーのいずれかと、式で表される
ビスアジド化合物とを包含するレジストである特
許請求の範囲第1項記載のパターン形成方法。 3 該下層レジストの塗布工程において、下層レ
ジスト塗布後、それを低温焼付けし、ケトン系溶
媒には可溶であるが、現像液には不溶の状態とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載のパター
ン形成方法。 4 該上層レジストの現像工程において使用する
現像液が、芳香族炭化水素溶媒、あるいは脂環式
化合物と芳香族炭化水素の混合溶媒である特許請
求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載のパタ
ーン形成方法。 5 該現像工程において、脂環式化合物をリンス
液として用いリンスする特許請求の範囲第4項記
載のパターン形成方法。[Claims] 1. A step of applying a lower layer resist made of an organic polymer material with excellent dry etching resistance on a processed substrate;
A process of coating an upper resist with excellent oxygen plasma resistance on the lower resist, a process of irradiating ultraviolet rays through a photomask and developing it to form an upper resist pattern on the lower resist, and an oxygen plasma etching process of the upper resist pattern. In a pattern forming method including each step of transferring to a lower resist by a method, as an upper resist, the following general formula or: (wherein, X represents one type of group selected from the group consisting of [formula] [formula] and [formula], l,
(m and n are 0 or a positive integer, but l and m are never 0 at the same time) and any of the siloxane polymers represented by the following general formula: (In the formula, R 1 is a direct bond, or -CH 2 -, -O-,
-CH=CH-, -N=N-, -S-, [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] is a group represented by [Formula] or [Formula], and R 2 is a hydrogen atom or a halogen atom) A pattern forming method characterized by using a resist containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by: 2. The upper resist has the following formulas:
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the resist includes any siloxane polymer having a ratio of X/[formula] in the range of 0.1 to 0.5 and a bisazide compound represented by the formula. 3. In the step of applying the lower resist, after applying the lower resist, it is baked at a low temperature so that it is soluble in a ketone solvent but insoluble in a developer. The pattern forming method described in section. 4. Any one of claims 1 to 3, wherein the developer used in the step of developing the upper layer resist is an aromatic hydrocarbon solvent or a mixed solvent of an alicyclic compound and an aromatic hydrocarbon. The pattern formation method described. 5. The pattern forming method according to claim 4, wherein in the developing step, an alicyclic compound is used as a rinsing liquid for rinsing.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028250A JPS61188539A (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Formation of pattern |
| US06/733,505 US4702990A (en) | 1984-05-14 | 1985-05-10 | Photosensitive resin composition and process for forming photo-resist pattern using the same |
| KR1019850003252A KR930009567B1 (en) | 1984-05-14 | 1985-05-13 | Photosensitive resin composition and photoresist pattern formation method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60028250A JPS61188539A (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Formation of pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61188539A JPS61188539A (en) | 1986-08-22 |
| JPH0345380B2 true JPH0345380B2 (en) | 1991-07-10 |
Family
ID=12243327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60028250A Granted JPS61188539A (en) | 1984-05-14 | 1985-02-18 | Formation of pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61188539A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2692209B2 (en) * | 1988-12-19 | 1997-12-17 | 富士通株式会社 | Method of forming resist pattern |
| DE10101734C2 (en) * | 2001-01-16 | 2003-04-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for forming an etching mask on a substrate |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6025061B2 (en) * | 1981-12-02 | 1985-06-15 | 日立化成工業株式会社 | Photosensitive silicone resin composition |
| JPS58207041A (en) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Nec Corp | Radiosensitive polymer resist |
| JPS59198446A (en) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photosensitive resin composition and using method thereof |
-
1985
- 1985-02-18 JP JP60028250A patent/JPS61188539A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61188539A (en) | 1986-08-22 |
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