JPH02974A - レジスト材料 - Google Patents
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は新規な含フツ素ポリマーからなる新規なポジ型
レジストに関し、特に半導体素子、磁気バブル素子、光
応用部品等の製造において微細パターンを形成しうるポ
ジ型レジストに関するものである。
レジストに関し、特に半導体素子、磁気バブル素子、光
応用部品等の製造において微細パターンを形成しうるポ
ジ型レジストに関するものである。
(従来の技術)
従来、マスク製作及び半導体素子製造等の技術分野にお
いて、メタクリルPlN2,2.3.4,4.4−へキ
サフルオロブチル、メタクリル酸2,2,3.3− ?
)ラフルオロー1.1−ジメチルプロピル等の若干の
メタクリル酸フルオロアルキルの重合体が電子線等の高
エネルギー線に対して感度が高く(電子線で0.5−1
0X 10−@C/ am”)、解像性が高い(開口度
5〜0.5μ輪)ポジ型レジストとして知られている(
特公昭55−24088号、特開昭57−196232
号)。
いて、メタクリルPlN2,2.3.4,4.4−へキ
サフルオロブチル、メタクリル酸2,2,3.3− ?
)ラフルオロー1.1−ジメチルプロピル等の若干の
メタクリル酸フルオロアルキルの重合体が電子線等の高
エネルギー線に対して感度が高く(電子線で0.5−1
0X 10−@C/ am”)、解像性が高い(開口度
5〜0.5μ輪)ポジ型レジストとして知られている(
特公昭55−24088号、特開昭57−196232
号)。
しかしながら、これらの開示された重合体は、ガラス転
移温度が低いことにより、比較的耐熱保形性が良好でな
く、熱を伴う1J7トオ7加工及びドライエツチング加
工には使用上制限を受けている。従って、実用的にこれ
らの基板加工を可能にするレジスト材料は、高エネルギ
ー線に対して高感度、鳥解像性は勿論、熱を伴う加工に
も有効な耐熱保形性が必要とされ、このためのレジスト
材料の開発が要望されている。
移温度が低いことにより、比較的耐熱保形性が良好でな
く、熱を伴う1J7トオ7加工及びドライエツチング加
工には使用上制限を受けている。従って、実用的にこれ
らの基板加工を可能にするレジスト材料は、高エネルギ
ー線に対して高感度、鳥解像性は勿論、熱を伴う加工に
も有効な耐熱保形性が必要とされ、このためのレジスト
材料の開発が要望されている。
(発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は、高エネルギー線を使用して微細パター
ンを形成でき、且つ熱を伴う加工に耐えうる特定のレノ
スト材料を提供することにある。
ンを形成でき、且つ熱を伴う加工に耐えうる特定のレノ
スト材料を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は一般式
(式中、Xは塩素原子又はメチル基を示す)で表わされ
る構造単位をポリマーの一部又は全部として有する含フ
ツ素ポリマーからなるレジスト材料に係る。
る構造単位をポリマーの一部又は全部として有する含フ
ツ素ポリマーからなるレジスト材料に係る。
本発明は新規な含フツ素重合体であるヘキサ7ルオロ冬
オベンチル(メタ)アクリレ−Y又はその誘導体の重合
体が特異的に高ν・ガラス転移温度(以下、Tgと称す
る)を有し、電子線感度も高く、しかも微細パターンを
形成することができるとり1う知見に基づき完成された
ものである。
オベンチル(メタ)アクリレ−Y又はその誘導体の重合
体が特異的に高ν・ガラス転移温度(以下、Tgと称す
る)を有し、電子線感度も高く、しかも微細パターンを
形成することができるとり1う知見に基づき完成された
ものである。
本発明の含フツ素ポリマーは上記一般式(a)で示され
る構造単、位を有するホモポリマーは勿論のこと、上記
一般式(a)で示されろ構造単位を50重量%以上含有
するコポリマーをも含むものである。
る構造単、位を有するホモポリマーは勿論のこと、上記
一般式(a)で示されろ構造単位を50重量%以上含有
するコポリマーをも含むものである。
好ましいコポリマーとしては、上記構造式(、)に加え
て一般式 %式%() 〔式中、R1は塩素原子又はメチル基を、R2は水素原
子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜10のフル
オロアルキル基、炭素数5〜10のジクロフルキル基、
炭素数6〜10の7リール基、炭素数7〜15の7ラル
キル基、炭素数1〜6のヒドロキシフルキル基、アリル
基、シリルフルキル基、置換シリル(炭素数1〜5のア
ルキル基)を示す〕で表わされるl1lI造単位を50
重1%以下、好ましくは30重1%以下、さらに好まし
くは10重量%以下の割合で含有するものが挙げられる
。
て一般式 %式%() 〔式中、R1は塩素原子又はメチル基を、R2は水素原
子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜10のフル
オロアルキル基、炭素数5〜10のジクロフルキル基、
炭素数6〜10の7リール基、炭素数7〜15の7ラル
キル基、炭素数1〜6のヒドロキシフルキル基、アリル
基、シリルフルキル基、置換シリル(炭素数1〜5のア
ルキル基)を示す〕で表わされるl1lI造単位を50
重1%以下、好ましくは30重1%以下、さらに好まし
くは10重量%以下の割合で含有するものが挙げられる
。
上記においてR2としては水素原子;メチル、エチル、
プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数1〜5のアルキ
ル基: −CH2CF、。
プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数1〜5のアルキ
ル基: −CH2CF、。
−CH2CF2CF2H。
−C(CH3)2CF2CF2H。
−CH2CF 、CF HCF 、。
−〇82C82C,F
等の炭素数2〜10のフルオロアルキル基;シクロペン
チル、シクロヘキシル、シクロオクチル、フェニル、ト
リル、キシリル、ナフチル等の炭素数6〜10の7リー
ル基;ベンジル、7エネチル、フェニルプロピル、フェ
ニルヘキシル等の炭素数7〜15のアラル斗ル基;ヒド
ロ斗ジメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシヘキシル
等の炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基;アリル基;
−CH2c)(2c1(2si)I)等のシリルアルキ
ル基ニーCH□CH2CH2S i (OCH3)−等
の置換シリル(炭素数1〜5)アルキル基、置換基とし
て/%ロデン(例:C1,Br)、ヒドロキシル、炭素
数1〜5のフルコキシル等を挙げることができる。。
チル、シクロヘキシル、シクロオクチル、フェニル、ト
リル、キシリル、ナフチル等の炭素数6〜10の7リー
ル基;ベンジル、7エネチル、フェニルプロピル、フェ
ニルヘキシル等の炭素数7〜15のアラル斗ル基;ヒド
ロ斗ジメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシヘキシル
等の炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基;アリル基;
−CH2c)(2c1(2si)I)等のシリルアルキ
ル基ニーCH□CH2CH2S i (OCH3)−等
の置換シリル(炭素数1〜5)アルキル基、置換基とし
て/%ロデン(例:C1,Br)、ヒドロキシル、炭素
数1〜5のフルコキシル等を挙げることができる。。
尚、上記一般式(、)においてXは好ましくはメチル基
である。又、上記一般式(b)にお−・てR’は好まし
くは塩素原子又はメチル基であり、R2は好ましくは−
CH,、CH2CH3、 −CH2CH2C33等のアルキル基、−CH2CH2
、−CH2CF、CF2)!、 −CH2CH2C
HCF、、−CH2CH2C,F、、等のフルオロフル
キル基である。
である。又、上記一般式(b)にお−・てR’は好まし
くは塩素原子又はメチル基であり、R2は好ましくは−
CH,、CH2CH3、 −CH2CH2C33等のアルキル基、−CH2CH2
、−CH2CF、CF2)!、 −CH2CH2C
HCF、、−CH2CH2C,F、、等のフルオロフル
キル基である。
更に、本発明のポリマーは本発明のポリマーの特性を損
なわない範囲でその他のモノマー、例えばスチレン、塩
化ビニル等を共重合することができる。
なわない範囲でその他のモノマー、例えばスチレン、塩
化ビニル等を共重合することができる。
本発明のポリマーは下記一般式
(式中、Xは塩素原子又はメチル基を示す)で表わされ
る新規な化合物を単独重合又は一般式%式%() (式中、R’及びR2は前記に同じ)で表わされる他の
モノマー化合物と共重合することによって得ることがで
きる。
る新規な化合物を単独重合又は一般式%式%() (式中、R’及びR2は前記に同じ)で表わされる他の
モノマー化合物と共重合することによって得ることがで
きる。
上記一般式(e)で示される化合物は、式CF。
CH,CCH20H(e)
CF3
で表わされるヘキサフルオロネオペンチルアルコールを
ビリノン、トリエチルアミン等の有機塩基類を助酸剤と
して(メタ)アクリル酸ハライド又は0位の水素原子が
フッ素原子若しくは塩素原子で置換されたアクリル酸ハ
ライドと脱ハロゲン化水素反応させることによって得る
ことができる。又、メタクリル酸とアルコール(d)を
脱水剤の存在下で脱水反応させることにより合成するこ
とができる。
ビリノン、トリエチルアミン等の有機塩基類を助酸剤と
して(メタ)アクリル酸ハライド又は0位の水素原子が
フッ素原子若しくは塩素原子で置換されたアクリル酸ハ
ライドと脱ハロゲン化水素反応させることによって得る
ことができる。又、メタクリル酸とアルコール(d)を
脱水剤の存在下で脱水反応させることにより合成するこ
とができる。
尚、上記式(e)で示されるヘキサフルオロネオペンチ
ルアルコールは、例えば次式に示すようにオクタフルオ
ロイソブチンのメタノール付加物(f)を脱HF反応す
ることにより下記オレフィン(g)を得、これを転移反
応により下記酸フルオライド(11)を得、これを還元
することによって得ることができる。
ルアルコールは、例えば次式に示すようにオクタフルオ
ロイソブチンのメタノール付加物(f)を脱HF反応す
ることにより下記オレフィン(g)を得、これを転移反
応により下記酸フルオライド(11)を得、これを還元
することによって得ることができる。
HF
(CF、)2CFHCF20CH,−−シ(CF3)2
CF=CFOCR。
CF=CFOCR。
(f) (g)(h
) (e) 本発明の含フツ素ポリマーを製造する重合方法は、塊状
、溶液、懸濁、乳化重合等、一般に採用されている方法
が採用される。
) (e) 本発明の含フツ素ポリマーを製造する重合方法は、塊状
、溶液、懸濁、乳化重合等、一般に採用されている方法
が採用される。
本発明の含フツ素ポリマーを製造する際に用いられる重
合開始剤としては、塊状、溶液及び懸濁重合においては
アゾビスイソブチロニトリル、インブチリルパーオキサ
イド、オクタノイルパーオキサイド、ジイソプロピルパ
ーオキシジカーボネート、又は式 %式% (式中、YはH,F又はCI、nは1−10を示す)で
表わされる含フツ素有機過酸化物等が好ましく用いられ
る。乳化重合においては過硫酸塩、例えば過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリ又はこれら過硫酸塩等の酸化剤、亜
塩酸ソーダ等の還元剤及び硫酸鉄(■)等の遷移金属の
塩類のレドックス開始剤が用いられる。
合開始剤としては、塊状、溶液及び懸濁重合においては
アゾビスイソブチロニトリル、インブチリルパーオキサ
イド、オクタノイルパーオキサイド、ジイソプロピルパ
ーオキシジカーボネート、又は式 %式% (式中、YはH,F又はCI、nは1−10を示す)で
表わされる含フツ素有機過酸化物等が好ましく用いられ
る。乳化重合においては過硫酸塩、例えば過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリ又はこれら過硫酸塩等の酸化剤、亜
塩酸ソーダ等の還元剤及び硫酸鉄(■)等の遷移金属の
塩類のレドックス開始剤が用いられる。
前記の塊状、溶液または懸濁重合において、本発明の新
規含フツ素ポリマーの熱分解温度の向上や分子量の調整
の目的で、メルカプタン類等の連鎖移動剤を用いること
が好ましい。連鎖移動剤を用いる場合の連鎖移動剤の添
加割合は、モノマー100重量部に対し通常0.01〜
1重量部が好ましい。
規含フツ素ポリマーの熱分解温度の向上や分子量の調整
の目的で、メルカプタン類等の連鎖移動剤を用いること
が好ましい。連鎖移動剤を用いる場合の連鎖移動剤の添
加割合は、モノマー100重量部に対し通常0.01〜
1重量部が好ましい。
前記の溶液及び懸濁重合で本発明の新規含7ツ素ポリマ
ーを製造する際に用いられる溶液としては、フロン−1
2、フロン−113、フロン−114、フロン−〇31
8等のフッ素系溶液または酢酸ブチル、メチルインブチ
ルケトン等の炭化水素系溶媒が代表例として挙げられる
0重合温度は通常θ〜100℃の範囲で上記重合開始剤
の分解温度との関係で決められるが、多くの場合10〜
80℃の範囲が好ましく採用される0重合圧力は0〜5
0kg/ em25’ −ノの範囲が採用される。
ーを製造する際に用いられる溶液としては、フロン−1
2、フロン−113、フロン−114、フロン−〇31
8等のフッ素系溶液または酢酸ブチル、メチルインブチ
ルケトン等の炭化水素系溶媒が代表例として挙げられる
0重合温度は通常θ〜100℃の範囲で上記重合開始剤
の分解温度との関係で決められるが、多くの場合10〜
80℃の範囲が好ましく採用される0重合圧力は0〜5
0kg/ em25’ −ノの範囲が採用される。
上記重合反応で;l!l!することができる本発明の含
フツ素ポリマーの分子量は、通常1万〜500万(デル
パーミェーションクロマトグラフィーによる)、屈折率
(Tle”)は、1.37−1.45、Tgは120−
160℃である。
フツ素ポリマーの分子量は、通常1万〜500万(デル
パーミェーションクロマトグラフィーによる)、屈折率
(Tle”)は、1.37−1.45、Tgは120−
160℃である。
基板上に前記ポリマーのレノスト被膜を形成せしめる方
法は、−数的なレノスト被膜形成法によって行いうる。
法は、−数的なレノスト被膜形成法によって行いうる。
即ち該ポリマーを脂肪族ケトン、脂肪族アルコール、脂
肪族エステル、脂肪族ニーチル、芳香族炭化水素、脂環
式ケトン、ノ10デン化炭化水素又はそれらの混合物な
どの溶剤に溶解させてレノスト溶液とし、該レジスト溶
液をスピンコーターなどを用いて基板上にコーティング
せしめ、ついで風乾、加熱乾燥などによって溶媒を完全
に蒸発させることによってレノスト被膜を形成すること
ができる。
肪族エステル、脂肪族ニーチル、芳香族炭化水素、脂環
式ケトン、ノ10デン化炭化水素又はそれらの混合物な
どの溶剤に溶解させてレノスト溶液とし、該レジスト溶
液をスピンコーターなどを用いて基板上にコーティング
せしめ、ついで風乾、加熱乾燥などによって溶媒を完全
に蒸発させることによってレノスト被膜を形成すること
ができる。
使用しうる基板は特に限定されず、例えばクロムマスク
基板、シリコン、酸化ケイ素、シリケートグラス又はチ
フ化ケイ素、アルミニウム、チタン、金など各種の基板
が使用できる。
基板、シリコン、酸化ケイ素、シリケートグラス又はチ
フ化ケイ素、アルミニウム、チタン、金など各種の基板
が使用できる。
該レノスト被膜上に高エネルギー線を照射してパターン
を描画し、ついで現像液を用いて現像することにより微
細レジストパターンを形成せしめることができる。
を描画し、ついで現像液を用いて現像することにより微
細レジストパターンを形成せしめることができる。
パターンの描画に用いる高エネルギー線としては、電子
ビーム、300n−以下の紫外線、遠紫外線又はXMを
用いることができる。
ビーム、300n−以下の紫外線、遠紫外線又はXMを
用いることができる。
現像液としては前記ポリマーからなるレジスト被膜にお
いて、高エネルギー線の照射により低分子量化された部
分と高エネルギー線が照射されていない本来の高分子量
部分におけるそれらの溶解速度が着しく異なる溶剤が用
いられる。
いて、高エネルギー線の照射により低分子量化された部
分と高エネルギー線が照射されていない本来の高分子量
部分におけるそれらの溶解速度が着しく異なる溶剤が用
いられる。
そのような溶媒としては、
(A)炭素数3〜8のアルコールの1種若しくは2種以
上、又は (B)(i)メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トンなどのケトン類、フルキル基の炭素数が1〜5のフ
ルキルセロソルブ及1アルキル基の炭素数が1〜5であ
り、フルカネート基の炭素数が1〜5であるアルキルフ
ルカネートよりなる群から選ばれた有機溶媒の1種若し
くは2種以上と(ii)炭素数3〜8のアルコールの1
種若しくは2種以上とからなる混合物などが挙げられる
。(B)の中で好ましいものは、(i)がメチルイソブ
チルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メ
チルセロソルブアセテート又はエチルセロソルブアセテ
ートであり、(ii)がイソプロピルアルコール又はノ
ルマルプロピルアルコールである。(B)の(i)に挙
げた溶媒と(ii)に挙げた溶媒の混合比はポリマーの
分子量や所望の感度によって適宜選択して決められる。
上、又は (B)(i)メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トンなどのケトン類、フルキル基の炭素数が1〜5のフ
ルキルセロソルブ及1アルキル基の炭素数が1〜5であ
り、フルカネート基の炭素数が1〜5であるアルキルフ
ルカネートよりなる群から選ばれた有機溶媒の1種若し
くは2種以上と(ii)炭素数3〜8のアルコールの1
種若しくは2種以上とからなる混合物などが挙げられる
。(B)の中で好ましいものは、(i)がメチルイソブ
チルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メ
チルセロソルブアセテート又はエチルセロソルブアセテ
ートであり、(ii)がイソプロピルアルコール又はノ
ルマルプロピルアルコールである。(B)の(i)に挙
げた溶媒と(ii)に挙げた溶媒の混合比はポリマーの
分子量や所望の感度によって適宜選択して決められる。
又、現像温度及び時間は現像液の種類やポリマーの分子
量により適宜定めれば良い、最後に現像後被照射体を乾
燥及び焼成することにより所望の微細レジストパターン
が形成される。
量により適宜定めれば良い、最後に現像後被照射体を乾
燥及び焼成することにより所望の微細レジストパターン
が形成される。
(実 施 例)
次に参考例、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はそれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。
細に説明するが、本発明はそれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。
参考例(ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレートの
合成) 温度計、滴下ロート、攪拌磯、還流冷却器を備えた11
のガラス914つ目フラスコに、テトラグライム133
.37g(0,6+ol)及び水素化ホウ素ナトリウム
15.13g(0,4mol)を入れ、温度を80℃に
保つ。
合成) 温度計、滴下ロート、攪拌磯、還流冷却器を備えた11
のガラス914つ目フラスコに、テトラグライム133
.37g(0,6+ol)及び水素化ホウ素ナトリウム
15.13g(0,4mol)を入れ、温度を80℃に
保つ。
この混合物中に2,2−ビス(17フルオロ)プロピオ
ン酸フルオライド106.04g(0,5mol)を2
時闇半で滴下する。滴下終了後80℃で3時間撹拌後2
0℃に冷却する0次に塩酸(35%)21ccを徐々に
滴下し、水500ccで洗浄後、常圧″C蒸留を行い6
0gのへキサフルオロネオペンチルアルコールが得られ
た(収率60%)。このものは沸点110℃、融点48
.1℃の無色の針状結晶である。同定は”F −N M
Rスペクトル及び’H−NMRスペクトルによって行
った。
ン酸フルオライド106.04g(0,5mol)を2
時闇半で滴下する。滴下終了後80℃で3時間撹拌後2
0℃に冷却する0次に塩酸(35%)21ccを徐々に
滴下し、水500ccで洗浄後、常圧″C蒸留を行い6
0gのへキサフルオロネオペンチルアルコールが得られ
た(収率60%)。このものは沸点110℃、融点48
.1℃の無色の針状結晶である。同定は”F −N M
Rスペクトル及び’H−NMRスペクトルによって行
った。
次に、500UAlのプラス!ll!フラスコ中に上記
ヘキサフルオロネオペンチルアルコール150g(0,
765I#ol)、メタクリル酸73g(0,85Ta
ol)及びt−ブチルカテコール1.を入れ、70〜8
0℃に加熱し、次いで50gの五酸化ニリンを2時間要
して添加した。
ヘキサフルオロネオペンチルアルコール150g(0,
765I#ol)、メタクリル酸73g(0,85Ta
ol)及びt−ブチルカテコール1.を入れ、70〜8
0℃に加熱し、次いで50gの五酸化ニリンを2時間要
して添加した。
この場合温度を80〜90℃に維持する。添加終了後、
更に3時間80〜90℃に保持し反応を完結させた。
更に3時間80〜90℃に保持し反応を完結させた。
反応混合物を30(klの水で洗浄し得られたヘキサフ
ルオロネオペンチルメタクリレートを15mm1lHの
減圧下で蒸留した。沸点55℃、GCの純度99.9%
。
ルオロネオペンチルメタクリレートを15mm1lHの
減圧下で蒸留した。沸点55℃、GCの純度99.9%
。
同定は’H−NMR−スペクトル、’9F−NMR−ス
ペクトル、”C−NMR−スペクトル(全で溶媒ニア七
トン−aS)によって行った。
ペクトル、”C−NMR−スペクトル(全で溶媒ニア七
トン−aS)によって行った。
(、) (c)
(f)
(b)
で表わされる化合物について、次の化学的変位(δ)及
び結合定数(J)が測定された。尚、測定は日本電子(
株)!!、F X−100型によって行った。
び結合定数(J)が測定された。尚、測定は日本電子(
株)!!、F X−100型によって行った。
H−NMR(7MS標準)
’F−NMR(CF、C0OH標準、低磁場を+)CF
。
。
実施例1
500Ta12のガラス製フラスコ内に減圧蒸留によっ
て精製したヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート
100部、n−ドデシルメルカプタン0.05部、重合
開始剤、2,2゛−7ゾビスイソブチロニトリル0.0
25部を混合溶解した後、脱気窒素置換を繰り返して密
封した。
て精製したヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート
100部、n−ドデシルメルカプタン0.05部、重合
開始剤、2,2゛−7ゾビスイソブチロニトリル0.0
25部を混合溶解した後、脱気窒素置換を繰り返して密
封した。
次いで70℃に維持された反応槽で16時間重合させた
。重合終了後、得られた重合物中にア七トン300gを
入れ溶解させ、その溶液を51のメタノール中に注ぎ込
む。沈殿する重合体を液体から分離し、モして100°
Cの温度で10時間減圧乾燥し96.2gの重合体を得
た(収率96%)0重合体の分子量はメチルエチルケト
ン(M E K )で35℃での〔り〕は0.596で
あった。ポリマーの同定を元素分析とNMRにより行っ
た。元素分析はC40,9、H3,8、F1a、2.0
12.1%であった。又NMRスペクトルは下記の通り
であった。
。重合終了後、得られた重合物中にア七トン300gを
入れ溶解させ、その溶液を51のメタノール中に注ぎ込
む。沈殿する重合体を液体から分離し、モして100°
Cの温度で10時間減圧乾燥し96.2gの重合体を得
た(収率96%)0重合体の分子量はメチルエチルケト
ン(M E K )で35℃での〔り〕は0.596で
あった。ポリマーの同定を元素分析とNMRにより行っ
た。元素分析はC40,9、H3,8、F1a、2.0
12.1%であった。又NMRスペクトルは下記の通り
であった。
ffc−NMR(TMSW準)
CH。
H−NMR(7MS標準)
CF。
CF。
9F−NMR(CF、C0OH標準、低磁場を+)上記
重合体をパーキンエルマー社製のDSCII型示差走査
熱量計を用い、20℃/分の昇温速度で吸熱が始まる温
度を測定した。その結果、実施例1の重合体のがラス転
移温度は146℃であった。
重合体をパーキンエルマー社製のDSCII型示差走査
熱量計を用い、20℃/分の昇温速度で吸熱が始まる温
度を測定した。その結果、実施例1の重合体のがラス転
移温度は146℃であった。
次に、この重合体8部にメチルイソブチルケトン(M
I B K)92部を加えて均一な溶液とした後、0.
5μ糟のポリテトラフルオロエチレン製メンブランフィ
ルタ−で濾過を行い、レジスト溶液を調製した。該レノ
スト溶液を5in2膜を付けたシリコンウェハー上に滴
下し、1700rpmの回転速度で、スピンコーティン
グを行い、レジスト被膜を形成させた。次いで200℃
、30分間のプリベーキングを行った。レジスト被膜の
厚さは0.48μ論であった。次にERE−302型電
子線描画装置(エリオニクス社91)を用いて、該レジ
スト被膜上に加速電圧20KV、照射電流値lXl0−
’Aの条件下、種々の電子線照射量にて、各種形状のパ
ターンを描画した。次いでMrBKとイソプロパツール
(容量比10:30)に120秒間、23℃にて浸漬し
てレジストパターンを現像した。更に23℃のインプロ
パ/−ル(I PA)に30秒問浸漬してリンスを行っ
た。その結果、電子線感度は3 X 10−’ C/
c鎗2であり、0゜25μlのラインアンドスペースは
完全に解像し残存していた。
I B K)92部を加えて均一な溶液とした後、0.
5μ糟のポリテトラフルオロエチレン製メンブランフィ
ルタ−で濾過を行い、レジスト溶液を調製した。該レノ
スト溶液を5in2膜を付けたシリコンウェハー上に滴
下し、1700rpmの回転速度で、スピンコーティン
グを行い、レジスト被膜を形成させた。次いで200℃
、30分間のプリベーキングを行った。レジスト被膜の
厚さは0.48μ論であった。次にERE−302型電
子線描画装置(エリオニクス社91)を用いて、該レジ
スト被膜上に加速電圧20KV、照射電流値lXl0−
’Aの条件下、種々の電子線照射量にて、各種形状のパ
ターンを描画した。次いでMrBKとイソプロパツール
(容量比10:30)に120秒間、23℃にて浸漬し
てレジストパターンを現像した。更に23℃のインプロ
パ/−ル(I PA)に30秒問浸漬してリンスを行っ
た。その結果、電子線感度は3 X 10−’ C/
c鎗2であり、0゜25μlのラインアンドスペースは
完全に解像し残存していた。
実施例2
500@1のがラス&!フラスコに減圧蒸留により精製
した、ヘキサ7ルオロネオベンチルメタクリレート カプタン0.05部、重合開始剤として2,2°−7ゾ
ビスイソブチロニトリルo,ozs部を混合溶解し、実
施例1と同様の繰作(但し、ここでの重合温度は60℃
である)で重合を行い、47.0g(収率47%)の重
合体を得た。
した、ヘキサ7ルオロネオベンチルメタクリレート カプタン0.05部、重合開始剤として2,2°−7ゾ
ビスイソブチロニトリルo,ozs部を混合溶解し、実
施例1と同様の繰作(但し、ここでの重合温度は60℃
である)で重合を行い、47.0g(収率47%)の重
合体を得た。
重合体の分子量はMEKで35℃での〔η〕は0、56
9であった。又重合体の同定をNMRスペクトルにより
行った.NMRスペクトルは下記の通りであった。
9であった。又重合体の同定をNMRスペクトルにより
行った.NMRスペクトルは下記の通りであった。
(b)
(f)
(gJ
H−NMR(7MS4Is、準)
No、 δ(pl)紬)1.6〜2.
4 b、f 1〜1.1 c 4.32 d 1.6 9F−NMR(CF3COOH標準、低磁場を+)No
、 δ(1)pl・)g−6,6 該重合体を実施例1と同様の方法でプラス転移温度を測
定すると147℃であった。
4 b、f 1〜1.1 c 4.32 d 1.6 9F−NMR(CF3COOH標準、低磁場を+)No
、 δ(1)pl・)g−6,6 該重合体を実施例1と同様の方法でプラス転移温度を測
定すると147℃であった。
犬にこの重合体を実施例1と同様の方法でレジスト溶液
を調製した。該レノスト溶液を5iOz膜のついたシリ
コンウェハー上に滴下し、2000rp曽の回転速度で
、スピンコーティングを行い、レジスト被膜を形成させ
た。次いで200℃、30分間ノプリベーキングを行っ
た。レジスト被膜の厚さは0.58μ+sであった。次
いで実施例1と同様の方法で電子線描画を行った後、M
IBKとIPA(ff量比20:80)に120秒間、
23℃にて浸漬してレジストパターンを現像した。更に
23℃のIPAに30秒問浸漬してリンスを行った。そ
の結果、電子線感度は3.6X 10−’C/ 0m2
であり、0.25μ蹟のラインアンドスペースは完全に
残存し、垂直壁を持ったパターンが解像していた。
を調製した。該レノスト溶液を5iOz膜のついたシリ
コンウェハー上に滴下し、2000rp曽の回転速度で
、スピンコーティングを行い、レジスト被膜を形成させ
た。次いで200℃、30分間ノプリベーキングを行っ
た。レジスト被膜の厚さは0.58μ+sであった。次
いで実施例1と同様の方法で電子線描画を行った後、M
IBKとIPA(ff量比20:80)に120秒間、
23℃にて浸漬してレジストパターンを現像した。更に
23℃のIPAに30秒問浸漬してリンスを行った。そ
の結果、電子線感度は3.6X 10−’C/ 0m2
であり、0.25μ蹟のラインアンドスペースは完全に
残存し、垂直壁を持ったパターンが解像していた。
実施例3
500社のプラス!ll!フラスコに減圧蒸留により精
製した、ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート9
3部、ペンノルメタクリレート7部、+1−ドデシルメ
ルカプタン0.05部、重合開始剤として2.2’−7
ゾビスイソブチロニトリル0.0259を使用して同様
の操作(但し、ここでの重合温度は60℃である)で重
合を行い、42.9g(収率43%)の重合体を得た。
製した、ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート9
3部、ペンノルメタクリレート7部、+1−ドデシルメ
ルカプタン0.05部、重合開始剤として2.2’−7
ゾビスイソブチロニトリル0.0259を使用して同様
の操作(但し、ここでの重合温度は60℃である)で重
合を行い、42.9g(収率43%)の重合体を得た。
重合体の分子量はMEKで35℃での〔l〕は0.62
5であった。又重合体の同定をNMRスペクトルにより
行った。NMRスペクトルは下記の通りであった。
5であった。又重合体の同定をNMRスペクトルにより
行った。NMRスペクトルは下記の通りであった。
’H−NMR(TMS標準)
No、 δ(ppee)
1.6〜2.4
b、f 1.0〜1.1
4.3
g 5.1
1+ 7.5
d 1.6
’gF−NMR(CF、C0OH標準、低磁場を+)N
o、 と(pp論) i 6.4 該重合体を実施例1と同様の方法でガラス転移温度を測
定すると142℃であった。
o、 と(pp論) i 6.4 該重合体を実施例1と同様の方法でガラス転移温度を測
定すると142℃であった。
次にこの重合体を実施例1と同様の方法でレノスト溶液
を調製した。該レジスト溶液をSiO□膜のついたシリ
コンウェハー上に滴下し、2000 r +111の回
転速度で、スピンコーティングを行い、レノスト被膜を
形成させた0次いで200°C130分間のプリベーキ
ングを行った。レジスト被膜の厚さは0.60部mであ
った1次いで実施例1と同様の方法で電子線描画を行っ
た後、MIBKとIPA(容量比25ニア5)に120
秒間、23℃にて浸漬してレジストパターンを現像した
。更に23℃のIPAに30秒間浸漬してリンスを行っ
た。その結果、電子線感度は3,7X 10−’C/
am”であり、0.5/Jmのラインアンドスペースは
完全に残存し解像していた。
を調製した。該レジスト溶液をSiO□膜のついたシリ
コンウェハー上に滴下し、2000 r +111の回
転速度で、スピンコーティングを行い、レノスト被膜を
形成させた0次いで200°C130分間のプリベーキ
ングを行った。レジスト被膜の厚さは0.60部mであ
った1次いで実施例1と同様の方法で電子線描画を行っ
た後、MIBKとIPA(容量比25ニア5)に120
秒間、23℃にて浸漬してレジストパターンを現像した
。更に23℃のIPAに30秒間浸漬してリンスを行っ
た。その結果、電子線感度は3,7X 10−’C/
am”であり、0.5/Jmのラインアンドスペースは
完全に残存し解像していた。
実施例4
実施例1〜3によって得られた0、5μ論のラインアン
ドスペースのレジストパターンをマスクとして下地のS
iO□膜をエツチングした。エツチング1rFIはD
E M−451(口重パリアン社製)を用イタ。
ドスペースのレジストパターンをマスクとして下地のS
iO□膜をエツチングした。エツチング1rFIはD
E M−451(口重パリアン社製)を用イタ。
用いた〃スはCF、+5%02であり、エツチング条件
はいずれも200W、 ffス流量40cc/分で行い
、エツチング時間は3分間とした。この時、各レジスト
は約3000Aエツチングされていたが、下地のSiO
Jgjはレジストパターンに忠実にエツチングされ、エ
ツチング深さは2800Aであった。この条件下におけ
るエツチング時の温度は約120℃であり、この温度で
は各レノストは熱によるパターンの変形を受けていなか
った。
はいずれも200W、 ffス流量40cc/分で行い
、エツチング時間は3分間とした。この時、各レジスト
は約3000Aエツチングされていたが、下地のSiO
Jgjはレジストパターンに忠実にエツチングされ、エ
ツチング深さは2800Aであった。この条件下におけ
るエツチング時の温度は約120℃であり、この温度で
は各レノストは熱によるパターンの変形を受けていなか
った。
比較例1
メタクリル酸2,2,3,4,4,4.−へキサフルオ
ロブチル重合体((v)0,8、重量平均分子置駒80
0.000.プラス転移温度50℃)を用い、現像液と
してMIBKとIPA混合溶媒(容量比1 :150)
を用いた他は、実施例1と同様にして実験を行った。
ロブチル重合体((v)0,8、重量平均分子置駒80
0.000.プラス転移温度50℃)を用い、現像液と
してMIBKとIPA混合溶媒(容量比1 :150)
を用いた他は、実施例1と同様にして実験を行った。
その結果、感度は0.5X 10−’C/ c輸2が得
られたが、パターンの密着性が悪く、2μ−のラインア
ンドスペースを解像するのがやっとであった。
られたが、パターンの密着性が悪く、2μ−のラインア
ンドスペースを解像するのがやっとであった。
又、実施例4と同様の条件でエツチングを行ったところ
、エツチング中に熱フローを生じ、下地SiO□膜をエ
ツチング加工することは不可能であった。
、エツチング中に熱フローを生じ、下地SiO□膜をエ
ツチング加工することは不可能であった。
比較例2
メタクリル酸2,2,3,3.−テトラフルオロ−1,
1−ジメチルプロピル重合体(〔ワ〕0.46、重量平
均分子置駒520000、ガラス転移温度90’C)を
用い、現像液としてMIBKとIPA混合溶媒(容量比
19:81)を用いた池は、比較例1と同様にして実験
を行った。その結果、感度は5 X 10−’ C/
am2で1μlのラインアンドスペースを解像するのが
やっとであった。
1−ジメチルプロピル重合体(〔ワ〕0.46、重量平
均分子置駒520000、ガラス転移温度90’C)を
用い、現像液としてMIBKとIPA混合溶媒(容量比
19:81)を用いた池は、比較例1と同様にして実験
を行った。その結果、感度は5 X 10−’ C/
am2で1μlのラインアンドスペースを解像するのが
やっとであった。
又、エツチングではエツチング中に熱フローを生じ、下
地5in2膜をエツチングすることは不可能であった。
地5in2膜をエツチングすることは不可能であった。
実施例5
ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート6.91g
、 2−クロル−2,2,3,3,−テトラフルオロプ
ロピルアクリレート3.85g、アゾビスイソブチロニ
トリル18.5B、ラウリルメルカプタン18.3mg
の混合溶液を凍結真空脱気、N2置換を繰り返した後、
60℃にて3時間の重合を行った。重合終了後、多量の
メタノール中に注ぎ込んで析出した重合体を回収し真空
乾燥させた。収量は1.9gであった。
、 2−クロル−2,2,3,3,−テトラフルオロプ
ロピルアクリレート3.85g、アゾビスイソブチロニ
トリル18.5B、ラウリルメルカプタン18.3mg
の混合溶液を凍結真空脱気、N2置換を繰り返した後、
60℃にて3時間の重合を行った。重合終了後、多量の
メタノール中に注ぎ込んで析出した重合体を回収し真空
乾燥させた。収量は1.9gであった。
重合体を”F−NMRにより分析した結果は以下のよう
であった。
であった。
(a)
No、 δ(1月)悄)−6,7
+3 47,2
c 61.4
以上の結果より、共重合体であることを確認した。又、
F−NMRの積分曲線より共重合組成を算出したところ
、ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレートを62m
ole%含有していた。
F−NMRの積分曲線より共重合組成を算出したところ
、ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレートを62m
ole%含有していた。
又上記重合体の極限粘度を溶媒MEK、温度35℃で測
定した結果、[η]=0.929であった。次に上記重
合体を、10%MIBK溶液とした後、ポアサイズ0.
5μ糟のPTFE製メンブランフィルタ−で濾過を行い
、レノスト溶液を得た。この溶液を用いて、5000r
pmの回転速度においてスピンコーティングを行い、次
いで180℃にて30分間のプリベーキングを行い、0
.51g口の被膜を得た。
定した結果、[η]=0.929であった。次に上記重
合体を、10%MIBK溶液とした後、ポアサイズ0.
5μ糟のPTFE製メンブランフィルタ−で濾過を行い
、レノスト溶液を得た。この溶液を用いて、5000r
pmの回転速度においてスピンコーティングを行い、次
いで180℃にて30分間のプリベーキングを行い、0
.51g口の被膜を得た。
実施例1と同様の方法により電子線による描画を行った
。次に描画した基板を、MTBKとIPAの混合溶媒(
重量比30ニア0)にて2分間の現像を行い、IPAに
て30秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である
。その結果、感度0.7μC/cm2が得られ、0.5
μlのラインアンドスペースは完全に残存していた。
。次に描画した基板を、MTBKとIPAの混合溶媒(
重量比30ニア0)にて2分間の現像を行い、IPAに
て30秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である
。その結果、感度0.7μC/cm2が得られ、0.5
μlのラインアンドスペースは完全に残存していた。
比較例3
2−クロル−2,2,3,3,−テトラフルオロプロピ
ルアクリレ−) 10g、テトラヒドロ7ラン2g、ア
ゾビスイソブチロニトリル5mg、ラウリルメルカプタ
ン6ngの混合溶液を入れたアンプルを凍結真空鋭気、
N2置換を繰り返した後、60℃にて6時間の重合を行
った0重合終了後、多量のメタノール中に注ぎ込んで析
出した重合体を回収し真空乾燥させた。収量は3.8g
であった。又上記重合体の極限粘度を溶媒MEK、温度
35℃で測定した結果、[り]=0.427であった。
ルアクリレ−) 10g、テトラヒドロ7ラン2g、ア
ゾビスイソブチロニトリル5mg、ラウリルメルカプタ
ン6ngの混合溶液を入れたアンプルを凍結真空鋭気、
N2置換を繰り返した後、60℃にて6時間の重合を行
った0重合終了後、多量のメタノール中に注ぎ込んで析
出した重合体を回収し真空乾燥させた。収量は3.8g
であった。又上記重合体の極限粘度を溶媒MEK、温度
35℃で測定した結果、[り]=0.427であった。
次に上記重合体を、10%M I B K溶液とした後
、ポアサイズ0.5μ論のPTFE製メンブランフィル
タ−で濾過を行い、レジスト溶液を得た。この溶液を用
いて、3000rpmの回転速度においてスピンコーテ
ィングを行い、次いで180℃にて30分間のプリベー
キングを行い、0.50μ論の被膜を得た。
、ポアサイズ0.5μ論のPTFE製メンブランフィル
タ−で濾過を行い、レジスト溶液を得た。この溶液を用
いて、3000rpmの回転速度においてスピンコーテ
ィングを行い、次いで180℃にて30分間のプリベー
キングを行い、0.50μ論の被膜を得た。
実施例1と同様の方法により電子線による描画を行い、
次に描画した基板を、MIBKとIPAの混合溶媒(重
量比60:40)にて2分間の現像を行い、IPAにて
30秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である。
次に描画した基板を、MIBKとIPAの混合溶媒(重
量比60:40)にて2分間の現像を行い、IPAにて
30秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である。
その結果、感度0.9μC/ cm”が得られたが、解
像性は密着性が者しく低下しており、18℃虐のライン
アンドスペースも解像しなかった。
像性は密着性が者しく低下しており、18℃虐のライン
アンドスペースも解像しなかった。
比較例4
2−クロルトリフルオロエチルアクリレート6、OI?
、2−クロル−2,2,3,3,−テトラフルオロフロ
ビルアクリレート4.Og、アゾビスイソブチロニトリ
ル18IIg、ラウリルメルカプタン18−gの混合溶
液を実施例2と同一の条件により重合を行い、重合体の
回収を行った。収量は1.88であった。
、2−クロル−2,2,3,3,−テトラフルオロフロ
ビルアクリレート4.Og、アゾビスイソブチロニトリ
ル18IIg、ラウリルメルカプタン18−gの混合溶
液を実施例2と同一の条件により重合を行い、重合体の
回収を行った。収量は1.88であった。
9F−NMRより、積分曲線から共重合組成を算出した
ところ、2−クロルトリフルオロエチルアクリレートを
60111ole%含有していた。
ところ、2−クロルトリフルオロエチルアクリレートを
60111ole%含有していた。
又上記重合体の極限粘度を溶媒MEK、温度35℃で測
定した結果、[1]=0.703であった。次に上記重
合体を、10%M I B K溶液とした後、ポアサイ
ズ0.5μ輸のPTFE製メンブランフィルタ−で濾過
を行い、レジスト溶液を得た。この溶液を用いて、40
00rpmの回転速度においてスピンコーティングを行
い、次いで180℃にて30分間のプリベーキングを行
い、0.48μ鑓の被膜を得た。
定した結果、[1]=0.703であった。次に上記重
合体を、10%M I B K溶液とした後、ポアサイ
ズ0.5μ輸のPTFE製メンブランフィルタ−で濾過
を行い、レジスト溶液を得た。この溶液を用いて、40
00rpmの回転速度においてスピンコーティングを行
い、次いで180℃にて30分間のプリベーキングを行
い、0.48μ鑓の被膜を得た。
実施例1と同様の方法により電子線による描画を行い、
次に描画した基板を、MIBKとIPAの混合溶媒(重
量比80:20)にて5分間の現像後、IPAにて30
秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である。その
結果、感度1.0μC/cm2が得られたが、解像性は
低下しており、1μ鴎のラインアンドスペースも解像し
なかった。
次に描画した基板を、MIBKとIPAの混合溶媒(重
量比80:20)にて5分間の現像後、IPAにて30
秒間のリンスを行った。温度は全て23℃である。その
結果、感度1.0μC/cm2が得られたが、解像性は
低下しており、1μ鴎のラインアンドスペースも解像し
なかった。
(以 上)
出 願 人 ダイキン工業株式会社
代 理 人 弁理士 1)村 巌
Claims (2)
- (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(a) (式中、Xは塩素原子又はメチル基を示す)で表わされ
る構造単位を有する含フッ素ポリマーからなるレジスト
材料。 - (2)一般式(a)で示される構造単位50〜100重
量%と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(b) 〔式中、R^1は塩素原子又はメチル基を、R^2は水
素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜10の
フルオロアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル
基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜15のア
ラルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、ア
リル基、シリルアルキル基、置換シリル(炭素数1〜5
のアルキル基)を示す〕で表わされる構造単位0〜50
重量%を有する含フッ素ポリマーからなる請求項1記載
のレジスト材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4362889A JPH02974A (ja) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | レジスト材料 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-44975 | 1988-02-26 | ||
JP4497588 | 1988-02-26 | ||
JP4362889A JPH02974A (ja) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | レジスト材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02974A true JPH02974A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=26383423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4362889A Pending JPH02974A (ja) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | レジスト材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02974A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02191957A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Fujitsu Ltd | レジスト組成物 |
JPH02262152A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-24 | Terumo Corp | 光レジスト材料 |
KR100676885B1 (ko) * | 2004-12-02 | 2007-02-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 상부 반사방지막 중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는상부 반사방지막 조성물 |
CN100374360C (zh) * | 2004-09-28 | 2008-03-12 | 兄弟工业株式会社 | 纸张提供装置 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4362889A patent/JPH02974A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02191957A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Fujitsu Ltd | レジスト組成物 |
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US7462439B2 (en) | 2004-12-02 | 2008-12-09 | Hynix Semiconductor Inc. | Top anti-reflective coating polymer, its preparation method and top anti-reflective coating composition comprising the same |
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