JPH07104473A - 放射線感応性組成物及びそれを用いたパタン形成法 - Google Patents
放射線感応性組成物及びそれを用いたパタン形成法Info
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- JPH07104473A JPH07104473A JP5249071A JP24907193A JPH07104473A JP H07104473 A JPH07104473 A JP H07104473A JP 5249071 A JP5249071 A JP 5249071A JP 24907193 A JP24907193 A JP 24907193A JP H07104473 A JPH07104473 A JP H07104473A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】紫外線，短波長紫外線，電子線，Ｘ線その他の
活性放射線に対して、高感度でアルカリ水溶液による現
像可能な高解像性を有する組成物およびそれを用いたパ
タン形成法を提供すること。 【構成】酸を触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対
する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合物が芳香環
を複数個含む二級または三級アルコールとアルカリ可溶
性高分子、及び放射線の照射により酸を発生する酸前駆
体からなる組成物およびそれを用いたパタン形成法。 【効果】高効率でパタン形成が実現でき、高集積半導体
を歩留まりよく、かつ容易に得ることができる。
活性放射線に対して、高感度でアルカリ水溶液による現
像可能な高解像性を有する組成物およびそれを用いたパ
タン形成法を提供すること。 【構成】酸を触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対
する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合物が芳香環
を複数個含む二級または三級アルコールとアルカリ可溶
性高分子、及び放射線の照射により酸を発生する酸前駆
体からなる組成物およびそれを用いたパタン形成法。 【効果】高効率でパタン形成が実現でき、高集積半導体
を歩留まりよく、かつ容易に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線，電子線，イオ
ンビームまたはＸ線などの放射線に感応する組成物およ
びそれを用いたパターン形成法に関する。
ンビームまたはＸ線などの放射線に感応する組成物およ
びそれを用いたパターン形成法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体素子の製作にはナフトキノ
ンジアジドとノボラック樹脂からなるポジ型レジストと
ｇ線あるいはｉ線縮小投影露光装置を組合せたリソグラ
フィが適用されている。さらに集積度の進んだ素子製作
のために、微細加工性の優れたフォトリソグラフィとし
てｉ線縮小投影露光装置と位相シフトマスクを組み合わ
せたリソグラフィ，短波長光（ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いたリソグラフィが注目されている。位相シフトリ
ソグラフィではコヒーレンシィの高い光源を用いると解
像性が改善されるため高感度のレジストが必要である。
この露光波長(248ｎｍ）でポジ型フォトレジストは吸収
が強すぎ、レジスト表面から基板表面まで十分に感光さ
せることができないため、微細パタンの形成が困難であ
る。また、アジド化合物とポリビニルフェノールからな
るネガ型レジストにおいても、吸収が強いため実質的に
使用できる膜厚が制限される。
ンジアジドとノボラック樹脂からなるポジ型レジストと
ｇ線あるいはｉ線縮小投影露光装置を組合せたリソグラ
フィが適用されている。さらに集積度の進んだ素子製作
のために、微細加工性の優れたフォトリソグラフィとし
てｉ線縮小投影露光装置と位相シフトマスクを組み合わ
せたリソグラフィ，短波長光（ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いたリソグラフィが注目されている。位相シフトリ
ソグラフィではコヒーレンシィの高い光源を用いると解
像性が改善されるため高感度のレジストが必要である。
この露光波長(248ｎｍ）でポジ型フォトレジストは吸収
が強すぎ、レジスト表面から基板表面まで十分に感光さ
せることができないため、微細パタンの形成が困難であ
る。また、アジド化合物とポリビニルフェノールからな
るネガ型レジストにおいても、吸収が強いため実質的に
使用できる膜厚が制限される。
【０００３】また、将来のリソグラフィでは微細パタン
形成が電子線による直接描画によってなされる可能性が
高い。電子線直接描画によるパタン形成の問題点は、生
産性が低いことにある。この生産性を改善する一つの課
題として高感度なレジスト材料の開発が挙げられる。
形成が電子線による直接描画によってなされる可能性が
高い。電子線直接描画によるパタン形成の問題点は、生
産性が低いことにある。この生産性を改善する一つの課
題として高感度なレジスト材料の開発が挙げられる。
【０００４】将来のリソグラフィに適したレジストとし
て、アルカリ可溶性樹脂と、放射線照射により酸を発生
する化合物と酸によりポリマと架橋反応する化合物(架
橋剤)の混合系からなる放射線感応性組成物が特開昭62
−164045号公報に記載されている。また、非架橋の放射
線感応性組成物としてシラノール脱水縮合やアルコール
の脱水縮合反応を利用した系が、それぞれ特開平2−173
647 号，特開平2−290917号公報に記載されている。
て、アルカリ可溶性樹脂と、放射線照射により酸を発生
する化合物と酸によりポリマと架橋反応する化合物(架
橋剤)の混合系からなる放射線感応性組成物が特開昭62
−164045号公報に記載されている。また、非架橋の放射
線感応性組成物としてシラノール脱水縮合やアルコール
の脱水縮合反応を利用した系が、それぞれ特開平2−173
647 号，特開平2−290917号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、酸に
より架橋する系では三次元網目構造となるため、有機溶
媒によるレジストの剥離が困難であった。シラノール脱
水縮合を利用した放射線感応性組成物は酸素プラズマに
より除去するときにシリコン酸化物の残渣の問題があ
る。アルコールの脱水縮合反応を利用した系ではベーク
のときにアルコール化合物が揮発するという問題があ
る。
より架橋する系では三次元網目構造となるため、有機溶
媒によるレジストの剥離が困難であった。シラノール脱
水縮合を利用した放射線感応性組成物は酸素プラズマに
より除去するときにシリコン酸化物の残渣の問題があ
る。アルコールの脱水縮合反応を利用した系ではベーク
のときにアルコール化合物が揮発するという問題があ
る。
【０００６】本発明の目的は、高感度、かつ高解像性を
有する放射線感応性組成物を提供することにある。
有する放射線感応性組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は（１）アルカ
リ可溶性樹脂，酸を触媒とする反応によりアルカリ水溶
液に対する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合物が
芳香環を複数個含む二級または三級アルコール及び放射
線照射により酸を発生する酸前駆体を有することを特徴
とする放射線感応性組成物、（２）アルカリ可溶性樹脂
がフェノール樹脂である（１）に記載の放射性感応性組
成物、（３）基板上にアルカリ可溶性高分子，二級また
は三級アルコール，酸前駆体からなる放射線感応性組成
物を塗布し、塗膜を形成する工程，前記塗膜に所望のパ
ターンの放射線を照射する工程，所望のパターンの放射
線照射により形成された潜像の形成をさらに促進させる
ため前記塗膜を加熱処理する工程，アルカリ性現像液を
用いて現像しネガ型パターンを得る工程において、酸を
触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑制
効果を示す物質となりうる化合物が芳香環を複数個含む
二級または三級アルコールである放射線感応性組成物か
らなる上記塗膜形成を行うことを特徴とするネガ型パタ
ーン形成法によって達成される。
リ可溶性樹脂，酸を触媒とする反応によりアルカリ水溶
液に対する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合物が
芳香環を複数個含む二級または三級アルコール及び放射
線照射により酸を発生する酸前駆体を有することを特徴
とする放射線感応性組成物、（２）アルカリ可溶性樹脂
がフェノール樹脂である（１）に記載の放射性感応性組
成物、（３）基板上にアルカリ可溶性高分子，二級また
は三級アルコール，酸前駆体からなる放射線感応性組成
物を塗布し、塗膜を形成する工程，前記塗膜に所望のパ
ターンの放射線を照射する工程，所望のパターンの放射
線照射により形成された潜像の形成をさらに促進させる
ため前記塗膜を加熱処理する工程，アルカリ性現像液を
用いて現像しネガ型パターンを得る工程において、酸を
触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑制
効果を示す物質となりうる化合物が芳香環を複数個含む
二級または三級アルコールである放射線感応性組成物か
らなる上記塗膜形成を行うことを特徴とするネガ型パタ
ーン形成法によって達成される。
【０００８】本発明で用いられる酸を触媒とする反応に
よりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質と
なりうる化合物が芳香環を複数個含む二級または三級ア
ルコールはビフェニル誘導体，ナフタレン誘導体，トリ
フェニル誘導体がある。本発明で用いられるビフェニル
誘導体は、例えば４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソ
プロピル）ビフェニル、３，３′−ビス（α−ヒドロキ
シイソプロピル）ビフェニル、２，４，２′，４′−テ
トラ（α−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，
５，３′５′−テトラ（α−ヒドロキシイソプロピル）
ビフェニル、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロ
ピル）ビフェニルスルホン、３，３′−ビス（α−ヒド
ロキシイソプロピル）ビフェニルスルホン、４，４′−
ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニルメタ
ン、３，３′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ビ
フェニルメタン、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソ
プロピル）ビフェニルスルフィド、３，３′−ビス（α
−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニルスルフィド、
２，２−ビス（４−α−ヒドロキシイソプロピルフェニ
ル）プロパン、２，２−ビス（３−α−ヒドロキシイソ
プロピルフェニル）プロパンなどがある。ナフタレン誘
導体は１，５−ビス（１−ヒドロキシプロピル）ナフタ
レン、２，６−ビス（α−ヒドロキシプロピル）ナフタ
レンなどがある。トリフェニル誘導体はトリス（４−α
−ヒドロキシイソプロピルフェニル）メタン、トリス
（３−α−ヒドロキシイソプロピルフェニル）メタン、
１，１，１，トリス（４−α−ヒドロキシイソプロピル
フェニル）エタン、１，１，１，トリス（３−α−ヒド
ロキシイソプロピルフェニル）エタンなどがある。
よりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質と
なりうる化合物が芳香環を複数個含む二級または三級ア
ルコールはビフェニル誘導体，ナフタレン誘導体，トリ
フェニル誘導体がある。本発明で用いられるビフェニル
誘導体は、例えば４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソ
プロピル）ビフェニル、３，３′−ビス（α−ヒドロキ
シイソプロピル）ビフェニル、２，４，２′，４′−テ
トラ（α−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニル、３，
５，３′５′−テトラ（α−ヒドロキシイソプロピル）
ビフェニル、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロ
ピル）ビフェニルスルホン、３，３′−ビス（α−ヒド
ロキシイソプロピル）ビフェニルスルホン、４，４′−
ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニルメタ
ン、３，３′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ビ
フェニルメタン、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソ
プロピル）ビフェニルスルフィド、３，３′−ビス（α
−ヒドロキシイソプロピル）ビフェニルスルフィド、
２，２−ビス（４−α−ヒドロキシイソプロピルフェニ
ル）プロパン、２，２−ビス（３−α−ヒドロキシイソ
プロピルフェニル）プロパンなどがある。ナフタレン誘
導体は１，５−ビス（１−ヒドロキシプロピル）ナフタ
レン、２，６−ビス（α−ヒドロキシプロピル）ナフタ
レンなどがある。トリフェニル誘導体はトリス（４−α
−ヒドロキシイソプロピルフェニル）メタン、トリス
（３−α−ヒドロキシイソプロピルフェニル）メタン、
１，１，１，トリス（４−α−ヒドロキシイソプロピル
フェニル）エタン、１，１，１，トリス（３−α−ヒド
ロキシイソプロピルフェニル）エタンなどがある。
【０００９】本発明における望ましいアルカリ可溶性樹
脂はノボラック樹脂，ハロゲン化ノボラック樹脂，ポリ
ヒドロキシスチレン，ハロゲン化ポリヒドロキシスチレ
ン，またはヒドロキシスチレン／スチレン共重合体，ポ
リメチルグルタルイミド等の高分子化合物が挙げられ
る。
脂はノボラック樹脂，ハロゲン化ノボラック樹脂，ポリ
ヒドロキシスチレン，ハロゲン化ポリヒドロキシスチレ
ン，またはヒドロキシスチレン／スチレン共重合体，ポ
リメチルグルタルイミド等の高分子化合物が挙げられ
る。
【００１０】本発明で用いられる酸前駆体は、トリアリ
ールスルホニウム塩やナフトイルメチルテトラメチレン
スルホニウム塩などのスルホニウム塩，ジアリールヨー
ドニウム塩などのオニウム塩を用いることができる。オ
ニウム塩の対アニオンはトリフルオロメタンスルホン
酸，トリフルオロ酢酸，メタンスルホン酸などのアルキ
ルスルホン酸，トルエンスルホン酸などのアリールスル
ホン酸，テトラフルオロホウ素酸，ヘキサフルオロアン
チモン酸，ヘキサフルオロヒ素酸などのようなルイス酸
が用いられる。またこれ以外にも酸前駆体として特開平
2−245756 号公報に記載のアルキルおよびアリールスル
ホン酸エステルや特開昭62−16404 号公報に記載のハロ
ゲン化有機化合物等を用いることもできる。
ールスルホニウム塩やナフトイルメチルテトラメチレン
スルホニウム塩などのスルホニウム塩，ジアリールヨー
ドニウム塩などのオニウム塩を用いることができる。オ
ニウム塩の対アニオンはトリフルオロメタンスルホン
酸，トリフルオロ酢酸，メタンスルホン酸などのアルキ
ルスルホン酸，トルエンスルホン酸などのアリールスル
ホン酸，テトラフルオロホウ素酸，ヘキサフルオロアン
チモン酸，ヘキサフルオロヒ素酸などのようなルイス酸
が用いられる。またこれ以外にも酸前駆体として特開平
2−245756 号公報に記載のアルキルおよびアリールスル
ホン酸エステルや特開昭62−16404 号公報に記載のハロ
ゲン化有機化合物等を用いることもできる。
【００１１】本発明で酸前駆体，酸を触媒とする反応に
よりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質と
なりうる化合物が芳香環を複数個含む二級または三級ア
ルコールは、それぞれ一種類でも良く、二種以上混合し
て用いても良い。
よりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質と
なりうる化合物が芳香環を複数個含む二級または三級ア
ルコールは、それぞれ一種類でも良く、二種以上混合し
て用いても良い。
【００１２】本発明の放射線感応性組成物において、ア
ルカリ可溶性樹脂と酸を触媒とする反応によりアルカリ
水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合
物が芳香環を複数個含む二級または三級アルコールとの
組成比は重量比で１：１から３０：１の範囲であること
が好ましい。アルコールの量がこの範囲よりも大きいと
層分離が起こるために均一な塗膜の形成ができず、小さ
いと塗膜の不溶化が十分進行しないためである。さらに
また、酸前駆体とアルコールの組成比は１：１０００か
ら１：１の範囲の量を用いることが好ましく、５：１０
００から１：２の範囲の量を用いることがより好まし
い。
ルカリ可溶性樹脂と酸を触媒とする反応によりアルカリ
水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質となりうる化合
物が芳香環を複数個含む二級または三級アルコールとの
組成比は重量比で１：１から３０：１の範囲であること
が好ましい。アルコールの量がこの範囲よりも大きいと
層分離が起こるために均一な塗膜の形成ができず、小さ
いと塗膜の不溶化が十分進行しないためである。さらに
また、酸前駆体とアルコールの組成比は１：１０００か
ら１：１の範囲の量を用いることが好ましく、５：１０
００から１：２の範囲の量を用いることがより好まし
い。
【００１３】
【作用】本発明の放射線感応性組成物に含まれている酸
を触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑
制効果を示す物質となりうる化合物が芳香環を複数個含
む二級または三級アルコールは、強い酸の存在下、加熱
をすると効率的に脱水反応を起こし撥水性の化合物を生
成する。このため放射線照射後に加熱すると、放射線照
射領域は、酸前駆体から発生した酸により脱水反応が誘
起されるので、アルカリ現像液に不溶性になる。すなわ
ち、本発明の放射線感応性組成物はネガ型感光性組成物
として作用する。また本発明において、放射線照射によ
って生じた酸は脱水反応の触媒として働くので、潜像形
成のための放射線の照射量は僅かでよい。
を触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑
制効果を示す物質となりうる化合物が芳香環を複数個含
む二級または三級アルコールは、強い酸の存在下、加熱
をすると効率的に脱水反応を起こし撥水性の化合物を生
成する。このため放射線照射後に加熱すると、放射線照
射領域は、酸前駆体から発生した酸により脱水反応が誘
起されるので、アルカリ現像液に不溶性になる。すなわ
ち、本発明の放射線感応性組成物はネガ型感光性組成物
として作用する。また本発明において、放射線照射によ
って生じた酸は脱水反応の触媒として働くので、潜像形
成のための放射線の照射量は僅かでよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の内容を実施例を用いて説明す
る。
る。
【００１５】（合成例１）３mol／ｌ のメチルマグネシ
ウムブロマイドのエーテル溶液２０ｍｌをフラスコにい
れ、窒素置換する。これに４ｇの４，４′−ジフェニル
ジカルボン酸のジメチルエステルを固体のまま少しずつ
加える。約４時間還流したあと、氷の入った硫酸水溶液
にゆっくりあける。分液ロートにあけて水溶液成分を除
去する。
ウムブロマイドのエーテル溶液２０ｍｌをフラスコにい
れ、窒素置換する。これに４ｇの４，４′−ジフェニル
ジカルボン酸のジメチルエステルを固体のまま少しずつ
加える。約４時間還流したあと、氷の入った硫酸水溶液
にゆっくりあける。分液ロートにあけて水溶液成分を除
去する。
【００１６】１０％硫酸水溶液と振り水溶液成分を除去
したあと、飽和食塩水と振り水溶液成分を除去する。エ
ーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥したあと、エーテ
ルを除去して４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロ
ピル）ビフェニルを得た。
したあと、飽和食塩水と振り水溶液成分を除去する。エ
ーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥したあと、エーテ
ルを除去して４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロ
ピル）ビフェニルを得た。
【００１７】（合成例２）３mol／ｌ のメチルマグネシ
ウムブロマイドのエーテル溶液６０ｍｌをフラスコにい
れ、窒素置換する。これに１０ｇの２，６−ナフタレン
ルジカルボン酸のジメチルエステルを固体のまま少しず
つ加える。約４時間還流したあと、氷の入った硫酸水溶
液にゆっくりあける。分液ロートにあけて水溶液成分を
除去する。１０％硫酸水溶液と振り水溶液成分を除去し
たあと、飽和食塩水と振り水溶液成分を除去する。エー
テル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥したあと、エーテル
を除去して２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ナフタレンを得た。
ウムブロマイドのエーテル溶液６０ｍｌをフラスコにい
れ、窒素置換する。これに１０ｇの２，６−ナフタレン
ルジカルボン酸のジメチルエステルを固体のまま少しず
つ加える。約４時間還流したあと、氷の入った硫酸水溶
液にゆっくりあける。分液ロートにあけて水溶液成分を
除去する。１０％硫酸水溶液と振り水溶液成分を除去し
たあと、飽和食塩水と振り水溶液成分を除去する。エー
テル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥したあと、エーテル
を除去して２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ナフタレンを得た。
【００１８】（実施例１）ｍ，ｐ−クレゾールノボラッ
ク樹脂、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニル、ナフトイルメチルテトラメチレンスル
ホニウムトリフレートを、１００：２０：１０の重量比
で酢酸２−エトキシエチルに溶解させてフォトレジスト
溶液を調製した。シリコンウェハ上にスピン塗布し、１
００℃で５分間ベークして厚さ０.７μｍ の塗布膜を形
成した。この膜に、６００ＷのＨｇ−Ｘｅランプからの
光を干渉フィルタ(λmax＝３６５ｎｍ）とテストパタン
用マスクを介して露光した。露光後８０℃で１分間ベー
クした後、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（東
京応化製、商品名ＮＭＤ−３）で塗布膜を現像した。こ
の操作により未露光部分の塗膜は除去され、露光により
不溶化した塗膜のみがウェハ上に残った。その結果１０
ｍＪ／cm2 で、残留膜厚０.７μｍ で良好なネガ型パタ
ンを得ることができた。ベーク際、レジスト上にガラス
基板をおいて揮発による固形分の析出が認められるかを
調べた。４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニルの揮発の事実は認められなかった。
ク樹脂、４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニル、ナフトイルメチルテトラメチレンスル
ホニウムトリフレートを、１００：２０：１０の重量比
で酢酸２−エトキシエチルに溶解させてフォトレジスト
溶液を調製した。シリコンウェハ上にスピン塗布し、１
００℃で５分間ベークして厚さ０.７μｍ の塗布膜を形
成した。この膜に、６００ＷのＨｇ−Ｘｅランプからの
光を干渉フィルタ(λmax＝３６５ｎｍ）とテストパタン
用マスクを介して露光した。露光後８０℃で１分間ベー
クした後、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（東
京応化製、商品名ＮＭＤ−３）で塗布膜を現像した。こ
の操作により未露光部分の塗膜は除去され、露光により
不溶化した塗膜のみがウェハ上に残った。その結果１０
ｍＪ／cm2 で、残留膜厚０.７μｍ で良好なネガ型パタ
ンを得ることができた。ベーク際、レジスト上にガラス
基板をおいて揮発による固形分の析出が認められるかを
調べた。４，４′−ビス（α−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニルの揮発の事実は認められなかった。
【００１９】（実施例２）ｍ，ｐ−クレゾールノボラッ
ク樹脂、２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）
ナフタレン、ナフトイルメチルテトラメチレンスルホニ
ウムトリフレートを、１００：２０：１０の重量比で酢
酸２−エトキシエチルに溶解させてホトレジスト溶液を
調製したこと以外は、実施例１と同様にしてパターン形
成を行った。その結果、２０ｍＪ／cm2 で、テストパタ
ンに忠実な、良好なネガ型パタンを得ることができた。
また、２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ナ
フタレンの揮発の事実は認められなかった。
ク樹脂、２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）
ナフタレン、ナフトイルメチルテトラメチレンスルホニ
ウムトリフレートを、１００：２０：１０の重量比で酢
酸２−エトキシエチルに溶解させてホトレジスト溶液を
調製したこと以外は、実施例１と同様にしてパターン形
成を行った。その結果、２０ｍＪ／cm2 で、テストパタ
ンに忠実な、良好なネガ型パタンを得ることができた。
また、２，６−ビス（α−ヒドロキシイソプロピル）ナ
フタレンの揮発の事実は認められなかった。
【００２０】（実施例３）ｍ，ｐ−クレゾールノボラッ
ク樹脂、４，４′−ビス（１−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニル、ジフェニルヨードニウムトリフレート
を、１００：２０：２.５ の重量比で酢酸２−エトキシ
エチルに溶解させてホトレジスト溶液を調製した。６０
０ＷのＨｇ−Ｘｅランプからの光を干渉フィルタ（λma
x ＝２４８ｎｍ）の露光を行う以外は実施例１と同様に
してパターン形成を行った。その結果、４.０ｍＪ／cm2
で、テストパタンに忠実な、良好なネガ型パタンを得る
ことができた。
ク樹脂、４，４′−ビス（１−ヒドロキシイソプロピ
ル）ビフェニル、ジフェニルヨードニウムトリフレート
を、１００：２０：２.５ の重量比で酢酸２−エトキシ
エチルに溶解させてホトレジスト溶液を調製した。６０
０ＷのＨｇ−Ｘｅランプからの光を干渉フィルタ（λma
x ＝２４８ｎｍ）の露光を行う以外は実施例１と同様に
してパターン形成を行った。その結果、４.０ｍＪ／cm2
で、テストパタンに忠実な、良好なネガ型パタンを得る
ことができた。
【００２１】（実施例４）ｍ，ｐ−クレゾールノボラッ
ク樹脂、２，６−ビス（１−ヒドロキシイソプロピル）
ナフタレン、ジフェニルヨードニウムトリフレートを、
１００：２０：２.５ の重量比で酢酸２−エトキシエチ
ルに溶解させてホトレジスト溶液を調製した。実施例３
と同様にしてパターン形成を行った。その結果、８.０
ｍＪ／cm2で、テストパタンに忠実な、良好なネガ型パ
タンを得ることができた。
ク樹脂、２，６−ビス（１−ヒドロキシイソプロピル）
ナフタレン、ジフェニルヨードニウムトリフレートを、
１００：２０：２.５ の重量比で酢酸２−エトキシエチ
ルに溶解させてホトレジスト溶液を調製した。実施例３
と同様にしてパターン形成を行った。その結果、８.０
ｍＪ／cm2で、テストパタンに忠実な、良好なネガ型パ
タンを得ることができた。
【００２２】
【発明の効果】本発明の放射線感応性組成物によれば、
芳香環を複数個含む二級または三級アルコールが酸を触
媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効
果を示す物質となる反応が効率的に起こり、高感度で高
解像度のネガ型化学増幅系レジストが得られる。この材
料を用いたパタン形成法によれば、ｉ線縮小投影露光装
置と位相シフトマスクとの組合せによる露光法により高
解像度のパタンを形成することができる。また、ＫｒＦ
エキシマレーザ投影露光装置を用いた露光法によっても
高解像度のパタンを形成することができる。さらに電子
線照射装置を用いたパタン形成でも高解像度のパタンを
形成することができる。したがって、本発明による放射
線感応性組成物、パタン形成法を高集積回路などの半導
体微細加工に適用することによって、高効率でパタン形
成が実現でき、半導体を歩留まりよく得ることが可能と
なる。
芳香環を複数個含む二級または三級アルコールが酸を触
媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑制効
果を示す物質となる反応が効率的に起こり、高感度で高
解像度のネガ型化学増幅系レジストが得られる。この材
料を用いたパタン形成法によれば、ｉ線縮小投影露光装
置と位相シフトマスクとの組合せによる露光法により高
解像度のパタンを形成することができる。また、ＫｒＦ
エキシマレーザ投影露光装置を用いた露光法によっても
高解像度のパタンを形成することができる。さらに電子
線照射装置を用いたパタン形成でも高解像度のパタンを
形成することができる。したがって、本発明による放射
線感応性組成物、パタン形成法を高集積回路などの半導
体微細加工に適用することによって、高効率でパタン形
成が実現でき、半導体を歩留まりよく得ることが可能と
なる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/30 7124−2Ｈ 7/38 ５１１ 7124−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027 (72)発明者 林 伸明 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 服部 孝司 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 橋本 通晰 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日立 化成工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 守 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日立 化成工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】アルカリ可溶性高分子，芳香環に直接結合
した炭素上に水酸基を有する二級または三級アルコール
及び放射線の照射により酸を発生する酸前駆体を含むパ
タン形成材料であって、酸を触媒とする反応によりアル
カリ水溶液に対する溶解抑制効果を示す物質となりうる
化合物が芳香環を複数個含む二級または三級アルコール
であることを特徴とする放射線感応性組成物。 - 【請求項２】請求項１に項記載のアルコールが一般式化
１乃至化４で表される化合物のなかの少なくとも一種を
含む放射線感応性組成物。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】 （ただし、Ｒ1，Ｒ2は水素，メチル基，エチル基の中か
ら選ばれる原子または原子団を表し、Ｒ1，Ｒ2は同一で
あってもよく、異なっていてもよい。Ｘは水素，ハロゲ
ン，メチル基，メトキシ基の中から選ばれる原子または
原子団を表す。ＹはＳＯ2，ＣＨ2，Ｓ，Ｃ（ＣＨ3）2を
表す。ｎ＝１或いは２である。） - 【請求項３】請求項１に記載のアルカリ可溶性高分子が
フェノール樹脂である放射線感応性組成物。 - 【請求項４】請求項１または２において、アルカリ可溶
性高分子と二級または三級アルコールの割合が重量分率
で１：１から３０：１の範囲である放射性感応性組成
物。 - 【請求項５】基板上にアルカリ可溶性高分子，二級また
は三級アルコール，酸前駆体からなる放射線感応性組成
物を塗布し、塗膜を形成する工程，前記塗膜に所望のパ
ターンの放射線を照射する工程，所望のパターンの放射
線照射により形成された潜像の形成をさらに促進させる
ため前記塗膜を加熱処理する工程，アルカリ性現像液を
用いて現像しネガ型パターンを得る方法において、酸を
触媒とする反応によりアルカリ水溶液に対する溶解抑制
効果を示す物質となりうる化合物が芳香環を複数個含む
二級または三級アルコールである放射線感応性組成物を
有することを特徴とするネガ型パターン形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249071A JPH07104473A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 放射線感応性組成物及びそれを用いたパタン形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249071A JPH07104473A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 放射線感応性組成物及びそれを用いたパタン形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104473A true JPH07104473A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17187578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249071A Pending JPH07104473A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 放射線感応性組成物及びそれを用いたパタン形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104473A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703498A1 (en) | 1994-09-07 | 1996-03-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Photosensitive resin composition and method for forming a photoresist pattern |
| US6074801A (en) * | 1997-08-27 | 2000-06-13 | Nec Corporation | Negative type photoresist composition used for light beam with short wavelength and method of forming pattern using the same |
| US6140010A (en) * | 1997-08-27 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Negative type photoresist composition used for light beam with short wavelength and method of forming pattern using the same |
| JP2001324811A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Jsr Corp | ネガ型感放射線性樹脂組成物 |
| US7524432B2 (en) * | 2006-03-17 | 2009-04-28 | Seiko Epson Corporation | Metal pattern forming method |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5249071A patent/JPH07104473A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703498A1 (en) | 1994-09-07 | 1996-03-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Photosensitive resin composition and method for forming a photoresist pattern |
| US6074801A (en) * | 1997-08-27 | 2000-06-13 | Nec Corporation | Negative type photoresist composition used for light beam with short wavelength and method of forming pattern using the same |
| US6140010A (en) * | 1997-08-27 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Negative type photoresist composition used for light beam with short wavelength and method of forming pattern using the same |
| JP2001324811A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Jsr Corp | ネガ型感放射線性樹脂組成物 |
| US7524432B2 (en) * | 2006-03-17 | 2009-04-28 | Seiko Epson Corporation | Metal pattern forming method |
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