JPH08160620A - Positivee type resist material - Google Patents

Positivee type resist material

Info

Publication number
JPH08160620A
JPH08160620A JP6331720A JP33172094A JPH08160620A JP H08160620 A JPH08160620 A JP H08160620A JP 6331720 A JP6331720 A JP 6331720A JP 33172094 A JP33172094 A JP 33172094A JP H08160620 A JPH08160620 A JP H08160620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
resist material
formula
resist
indicates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6331720A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3235388B2 (en
Inventor
Katsuya Takemura
勝也 竹村
Junji Tsuchiya
純司 土谷
Toshinobu Ishihara
俊信 石原
Haruyori Tanaka
啓順 田中
Yoshio Kawai
義夫 河合
Jiro Nakamura
二朗 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP33172094A priority Critical patent/JP3235388B2/en
Priority to TW084112843A priority patent/TW397936B/en
Priority to US08/569,659 priority patent/US5612170A/en
Priority to KR1019950048056A priority patent/KR100212933B1/en
Publication of JPH08160620A publication Critical patent/JPH08160620A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3235388B2 publication Critical patent/JP3235388B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To provide a positive type resist material sensitive to high-energy beams and excellent in sensitivity and resolution. CONSTITUTION: This positive type resist material can be developed by an alkaline aqueous solution containing two components of a silicone polymer expressed by formula I and an acid generating agent decomposed by the action of the illuminated radioactive rays to generate acid. The acid generating agent is the onium salt expressed by formula II (R)PJM. In formula I, Q indicates the t-butoxy carbonyl group, (n) indicates an integer of 1-3, x+m=1, and (x) is non-zero. In formula II, R is the aromatic group or substituted aromatic group, at least one of R is the phenyl group substituted with the t-alkoxy group expressed by R<1> 3 CO- (R<1> is the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group), J indicates sulfonium or iodonium, M indicates the p-toluene sulfonate group or trifluoromethane sulfonate group, and (p) is 2 or 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遠紫外線、電子線やX
線等の高エネルギー線に対して高い感度を有し、アルカ
リ水溶液で現像することによりパターンを形成できる、
微細加工技術に適したポジ型レジスト材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
It has high sensitivity to high energy rays such as rays and can form a pattern by developing with an alkaline aqueous solution.
The present invention relates to a positive resist material suitable for fine processing technology.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】LSI
の高集積化と高速度化に伴い、近年開発された酸を触媒
として化学増幅(chemical amplific
ation)を行うレジスト材料〔例えば、リュー(L
iu)等、ジャーナル オブ バキューム サイエンス
アンドテクノロジー(J.Vac.Sci.Tech
nol.)、第B6巻、第379頁(1988)〕は、
従来の高感度レジスト材料と同等以上の感度を有し、し
かも解像性が高く、ドライエッチング耐性も高い、優れ
た特徴を有する。そのため、遠紫外線リソグラフィには
特に有望なレジスト材料である。しかし、ネガ型レジス
トとしてはシプリー(Shipley)社が、ノボラッ
ク樹脂とメラミン化合物と酸発生剤からなる3成分化学
増幅レジスト材料(商品名SAL601ER7)を既に
商品化しているが、化学増幅系のポジ型レジスト材料と
しては未だ商品化されたものはない。従って、LSIの
製造工程上、配線やゲート形成などはネガ型レジスト材
料で対応できるが、コンタクトホール形成は、ネガ型レ
ジスト材料を用いたのではカブリやすいために微細な加
工は難しいため、高性能なポジ型レジスト材料が強く要
望されていた。従来、イトー(Ito)等は、ポリヒド
ロキシスチレンのOH基をt−ブトキシカルボニル基
(t−BOC基)で保護したPBOCSTという樹脂
に、オニウム塩を加えてポジ型の化学増幅レジスト材料
を開発している。
2. Description of the Related Art LSI to be Solved
Along with the high integration and high speed of chemicals, recently developed acid has been used as a catalyst for chemical amplification.
resist material [eg Liu (L
iu), etc., Journal of Vacuum Science and Technology (J. Vac. Sci. Tech.
nol. ), B6, 379 (1988)],
It has excellent characteristics that it has sensitivity equal to or higher than that of conventional high-sensitivity resist material, high resolution, and high dry etching resistance. Therefore, it is a particularly promising resist material for deep ultraviolet lithography. However, as a negative resist, Shipley has already commercialized a three-component chemically amplified resist material (trade name SAL601ER7) consisting of a novolak resin, a melamine compound and an acid generator, but it is a chemically amplified positive type resist. No resist material has been commercialized yet. Therefore, in the manufacturing process of the LSI, the negative resist material can be used for wiring and gate formation, but the contact hole formation is difficult to perform fine processing because a negative resist material is used. There has been a strong demand for a positive resist material. Conventionally, Ito et al. Developed a positive chemically amplified resist material by adding an onium salt to a resin called PBOCST in which an OH group of polyhydroxystyrene is protected by a t-butoxycarbonyl group (t-BOC group). ing.

【0003】しかし、用いているオニウム塩は、金属成
分としてアンチモンを含むものであり〔参考文献:ポリ
マース イン エレクトロニクス、ACS シンポジウ
ムシリーズ(Polymers in Electro
nics,ACS symposium Serie
s)第242回(アメリカ化学会、ワシントン DC.
1984)、第11頁〕、基板への汚染防止の観点から
PBOCSTレジスト材料はプロセス上好ましいもので
はない。
However, the onium salt used contains antimony as a metal component [Reference: Polymers in Electronics, ACS Symposium Series (Polymers in Electro).
nics, ACS symposium Series
s) 242nd (American Chemical Society, Washington DC.
1984), p. 11], the PBOCST resist material is not preferable in the process from the viewpoint of preventing contamination of the substrate.

【0004】一方、上野等はポリ(p−スチレンオキシ
テトラヒドロピラニル)を主成分とした高感度かつ高解
像性を有する遠紫外線化学増幅型ポジ型レジスト材料を
発表している(参考:第36回応用物理学会関連連合講
演会、1989年、1p−k−7)が、微細な高アスペ
クト比のパターンを高精度に形成することはパターンの
機械的強度から困難であった。
On the other hand, Ueno et al. Have announced a deep UV chemical amplification type positive resist material containing poly (p-styreneoxytetrahydropyranyl) as a main component and having high sensitivity and high resolution (reference: No. 1). The 36th Joint Lecture Meeting of Japan Society of Applied Physics, 1989, 1p-k-7), it was difficult to form a fine pattern having a high aspect ratio with high precision because of the mechanical strength of the pattern.

【0005】また、このように、ノボラック樹脂やポリ
ヒドロキシスチレンをベース樹脂とした、遠紫外線、電
子線及びX線に感度を有する化学増幅系ポジ型レジスト
材料は、従来数多く発表されているが、いずれも単層レ
ジストであり、未だ基板段差の問題、基板からの光反射
による定在波の問題、高アスペクト比のパターン形成が
困難な問題があり、実用に供することが難しいのが現状
である。
As described above, a number of chemically amplified positive resist materials based on novolac resins and polyhydroxystyrene, which are sensitive to deep ultraviolet rays, electron beams and X-rays, have been hitherto announced. All of them are single-layer resists, and there are still problems with substrate steps, problems with standing waves due to light reflection from the substrate, and problems with pattern formation with high aspect ratios. .

【0006】ところで、段差基板上に高アスペクト比の
パターン形成をするには2層レジスト法が優れている。
2層レジスト法でアルカリ現像するためには、ヒドロキ
シ基やカルボキシル基などの親水性基を有するシリコー
ン系ポリマーが必要になるが、このシリコーンに直接ヒ
ドロキシ基が付いたシラノールは酸により架橋反応を生
ずるため、化学増幅型ポジ型レジスト材料への適用は困
難であった。また、安定なアルカリ溶解性シリコーンポ
リマーとしてポリヒドロキシベンジルシルセスキオキサ
ンがあり、そのヒドロキシ基の一部をt−BOCで保護
した材料は酸発生剤との組み合わせで化学増幅型のシリ
コーン系ポジ型レジスト材料になることが知られている
(特開平6−118651号公報或いはSPIE Vo
l.1925(1993)377)。
By the way, the two-layer resist method is excellent for forming a pattern having a high aspect ratio on a stepped substrate.
A silicone-based polymer having a hydrophilic group such as a hydroxy group or a carboxyl group is required for alkali development by the two-layer resist method, and silanol having a hydroxy group directly attached to the silicone causes a crosslinking reaction with an acid. Therefore, it has been difficult to apply it to a chemically amplified positive resist material. Polyhydroxybenzylsilsesquioxane is a stable alkali-soluble silicone polymer, and a material in which a part of the hydroxy group is protected by t-BOC is a chemically amplified silicone positive type in combination with an acid generator. It is known to be used as a resist material (JP-A-6-118651 or SPIE Vo).
l. 1925 (1993) 377).

【0007】しかしながら、シリコーン系ポリマーは酸
発生剤との相溶性が良くないため、微細なパターン形成
ができない問題があった。
However, since the silicone polymer has poor compatibility with the acid generator, there is a problem that a fine pattern cannot be formed.

【0008】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
2層レジスト材料として好適であり、高感度、高解像
性、プロセス適用性に優れた化学増幅型シリコーン系ポ
ジ型レジスト材料を提供することを目的とする。
[0008] The present invention has been made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a chemically amplified silicone-based positive resist material which is suitable as a two-layer resist material and has high sensitivity, high resolution, and excellent process applicability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、上記一般
式(1)で示されるシリコーンポリマーと、酸発生剤
と、必要に応じて溶解阻止剤とを主成分とするポジ型レ
ジスト材料において、酸発生剤として下記一般式(2) (R pJM …(2) (式中、R は芳香族基又は置換芳香族基であるが、Rの
少なくとも一つは、R1 3CO−(R1は炭素数1〜10
の置換又は非置換一価炭化水素基を示す)で示されるt
−アルコキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基又は
t−ブトキシカルボニルメトキシ基で置換されたフェニ
ル基であり、Jはスルホニウム又はヨードニウムを示
し、Mはp−トルエンスルフォネート基又はトリフルオ
ロメタンスルフォネート基を示す。pは2又は3であ
る。)で示されるオニウム塩を用いることが、上記シリ
コーンポリマーを用いるレジスト材料として有効である
ことを知見した。
The inventor of the present invention has
As a result of earnest study to achieve the above purpose, the above general
Silicone polymer represented by formula (1) and acid generator
And, if necessary, a dissolution inhibitor as a main component
In the dist material, the following general formula (2) (R )pJM (2) (In the formula, R Is an aromatic group or a substituted aromatic group,
At least one is R1 3CO- (R1Has 1 to 10 carbon atoms
Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group)
-Alkoxy group, t-butoxycarbonyloxy group or
Phenyl substituted with t-butoxycarbonylmethoxy group
Is a sulfonyl group and J is sulfonium or iodonium.
And M is a p-toluene sulfonate group or trifluoro
Indicates a methanesulfonate group. p is 2 or 3
It The use of an onium salt represented by
Effective as a resist material using corn polymer
I found that.

【0010】即ち、トリフルオロメタンスルフォネート
或いはトルエンスルフォネートのオニウム塩としては、
下記式(a)〜(f)で示される化合物が知られてい
る。
That is, as an onium salt of trifluoromethane sulfonate or toluene sulfonate,
Compounds represented by the following formulas (a) to (f) are known.

【0011】[0011]

【化2】 Embedded image

【0012】しかしながら、これらのいずれの酸発生剤
も以下のいずれかの欠点を有しているため、レジスト材
料としての性能が低下するという欠点があった。つま
り、これらのオニウム塩は、まず、最初にエチルセロソ
ルブアセテート、乳酸エチル、エトキシ−2−プロパノ
ール等のレジスト材料の塗布に好適な溶媒に対して溶解
性が低いことが挙げられる。このため、レジスト材料中
に適量を混合することが困難である。また、溶媒に対す
る溶解性が高いものであっても、シリコーンポリマーと
の相溶性が悪いため、良好なレジスト膜を形成すること
が困難であること、及び光照射後の熱処理を行うまでの
間に、経時的な感度変化やパターン形状の変化が生じ易
いことである。特に相溶性が悪い酸発生剤の場合、レジ
スト膜中での分布を生じ、パターン表面においてオーバ
ーハングが観察されることがある。化学増幅レジスト材
料においては、レジスト膜表面において酸が失活する、
或いは表面に酸発生剤がなくなることにより、このよう
な現象を良く生じる。
However, since any of these acid generators has any of the following drawbacks, the performance as a resist material is deteriorated. That is, these onium salts have low solubility in a solvent suitable for coating a resist material such as ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, and ethoxy-2-propanol. Therefore, it is difficult to mix an appropriate amount in the resist material. Further, even if it has a high solubility in a solvent, it is difficult to form a good resist film due to its poor compatibility with a silicone polymer, and it is necessary to perform heat treatment after light irradiation. That is, a change in sensitivity and a change in pattern shape with time are likely to occur. Particularly in the case of an acid generator having poor compatibility, distribution may occur in the resist film and an overhang may be observed on the pattern surface. In the chemically amplified resist material, the acid is deactivated on the resist film surface,
Alternatively, such a phenomenon often occurs when the surface is free of the acid generator.

【0013】さらに、トリフルオロメタンスルフォネー
ト系オニウム塩(c)、(e)は有効であるが、パター
ン断面形状が逆テーパーになる問題がある。トルエンス
ルフォネート系オニウム塩(f)は逆に順テーパー気味
であり、トリフルオロメタンフォスフェートとトルエン
スルフェートの2つのオニウム塩を混合して用いた場
合、パターン形状は基板に対し垂直なパターンが得られ
る。このように特性の異なった2つのオニウム塩を混合
しなければ、良好な特性が得られない(特開平6−11
8651号公報)。
Further, the trifluoromethanesulfonate-based onium salts (c) and (e) are effective, but there is a problem that the pattern cross-sectional shape becomes an inverse taper. On the contrary, the toluene sulfonate-based onium salt (f) tends to have a forward taper, and when two onium salts of trifluoromethane phosphate and toluene sulfate are mixed and used, the pattern shape is a pattern perpendicular to the substrate. can get. Good properties cannot be obtained unless two onium salts having different properties are mixed (JP-A-6-11).
8651 publication).

【0014】そこで、酸発生剤について鋭意検討した結
果、シリコーンポリマーと酸発生剤を組み合わせた化学
増幅型シリコーン系ポジ型レジスト材料において、一般
式(2)で示されるオニウム塩を酸発生剤として用いた
ときに、従来のシリコーン系レジスト材料の欠点が解決
できることを見い出した。本発明のオニウム塩はシリコ
ーンポリマーとの相溶性が良いことだけでなく、露光後
の溶解性が優れることが特長で、パターンが基板に対し
垂直に形成できる。また、一般式(2)のRの少なくと
も一つがt−アルコキシフェニル基もしくはt−ブトキ
シカルボニルオキシフェニル基である場合、露光及び熱
処理時にフェノール性水酸基を生じるため、溶解性が改
善される。あるいは、一般式(2)のRの少なくとも一
つがt−ブトキシカルボニルメトキシフェニル基である
場合、露光及び熱処理時にカルボン酸を生じるため、や
はり溶解性が改善される。一般にオニウム塩は溶解阻害
効果を示すが、本発明のオニウム塩は露光後溶解促進効
果を有する。このため、露光前後の溶解速度差を大きく
できるため、本発明のオニウム塩は混合系でなく単独で
微細なパターンが精度良く形成できるものである。
Therefore, as a result of extensive studies on the acid generator, the onium salt represented by the general formula (2) was used as the acid generator in a chemically amplified silicone positive resist composition in which a silicone polymer and an acid generator were combined. In the meantime, they found that the drawbacks of conventional silicone-based resist materials can be solved. The onium salt of the present invention has not only good compatibility with a silicone polymer but also excellent solubility after exposure, and a pattern can be formed perpendicular to a substrate. When at least one R in the general formula (2) is a t-alkoxyphenyl group or a t-butoxycarbonyloxyphenyl group, a phenolic hydroxyl group is generated during exposure and heat treatment, so that the solubility is improved. Alternatively, when at least one of Rs in the general formula (2) is a t-butoxycarbonylmethoxyphenyl group, a carboxylic acid is generated during exposure and heat treatment, and thus the solubility is also improved. Generally, an onium salt has a dissolution inhibiting effect, but the onium salt of the present invention has a dissolution promoting effect after exposure. Therefore, the difference in the dissolution rate before and after the exposure can be increased, so that the onium salt of the present invention can accurately form a fine pattern by itself without using a mixed system.

【0015】従って、本発明は、下記一般式(1)で示
されるシリコーンポリマーと、照射される放射線の作用
により分解して酸を発生する酸発生剤との2成分、更に
必要により溶解阻止剤を含むアルカリ水溶液で現像可能
なポジ型レジスト材料であって、上記酸発生剤が上記一
般式(2)で示されるオニウム塩であることを特徴とす
るポジ型レジスト材料を提供する。
Therefore, the present invention comprises two components, a silicone polymer represented by the following general formula (1) and an acid generator that decomposes to generate an acid by the action of irradiation radiation, and if necessary, a dissolution inhibitor. A positive resist material developable with an alkaline aqueous solution containing, wherein the acid generator is an onium salt represented by the general formula (2).

【0016】[0016]

【化3】 (式中、Qはt−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニルメチル基、トリメチルシリル基又はテトラヒ
ドロピラニル基を示す。nは1〜3の整数、x,mはx
+m=1であるが、xは0になることはない。)
Embedded image (In the formula, Q represents a t-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonylmethyl group, a trimethylsilyl group or a tetrahydropyranyl group. N is an integer of 1 to 3, x and m are x.
Although + m = 1, x never becomes 0. )

【0017】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のポジ型レジスト材料に用いるポリマーは、
下記一般式(1)で示されるシリコーンポリマーであ
る。
The present invention will be described in more detail below. The polymer used in the positive resist composition of the present invention is
It is a silicone polymer represented by the following general formula (1).

【0018】[0018]

【化4】 [Chemical 4]

【0019】ここで、Qはt−ブトキシカルボニル基、
t−ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリル基
又はテトラヒドロピラニル基を示す。nは1〜3の整数
を示す。また、x,mはx+m=1であるが、x>0の
正数であり、mは0又はm>0の正数である。しかしな
がら、式中のxが小さい場合、溶解阻害効果が小さいた
め、阻害剤を添加することが必要不可欠となる。xが大
きくなるとポリマーのアルカリ溶解性が低下するため、
阻害剤は不要となる。xは0.05〜0.5が好まし
い。0.05未満では溶解阻害効果が小さく、0.5よ
り大きいとシリコーン含有量低下に伴い、酸素プラズマ
エッチング耐性が低下する場合がある。しかも、0.5
より大きいとアルカリ水溶液への溶解性が極度に低下す
るため、一般に使用されている現像液では感度が極度に
低下する場合がある。
Here, Q is a t-butoxycarbonyl group,
A t-butoxycarbonylmethyl group, a trimethylsilyl group or a tetrahydropyranyl group is shown. n shows the integer of 1-3. Further, x and m are x + m = 1, but x is a positive number of 0, and m is 0 or a positive number of m> 0. However, when x in the formula is small, the effect of inhibiting dissolution is small, so that it becomes necessary to add an inhibitor. As x increases, the alkali solubility of the polymer decreases,
Inhibitors are no longer needed. x is preferably 0.05 to 0.5. If it is less than 0.05, the dissolution inhibiting effect is small, and if it is more than 0.5, the oxygen plasma etching resistance may be reduced due to the decrease in the silicone content. Moreover, 0.5
If it is larger than the above range, the solubility in an alkaline aqueous solution is extremely lowered, so that the sensitivity of a commonly used developer may be extremely lowered.

【0020】また、本発明で用いられるシリコーンポリ
マーの重量平均分子量は、5,000〜50,000が
好ましい。5,000より小さい場合、所望のプラズマ
耐性が得られなかったり、アルカリ水溶液に対する溶解
阻止効果が低かったりする問題が生じ、50,000よ
り高い場合、汎用なレジスト溶媒に溶け難くなる問題が
生じる場合がある。
The weight average molecular weight of the silicone polymer used in the present invention is preferably 5,000 to 50,000. If it is less than 5,000, the desired plasma resistance may not be obtained, or the dissolution inhibiting effect in an alkaline aqueous solution may be low. If it is higher than 50,000, it may be difficult to dissolve in a general-purpose resist solvent. There is.

【0021】なお、ヒドロキシベンジルのOH基のt−
BOC化はペプチド合成では良く用いられる官能基の保
護方法であり、ピリジン溶液中で二炭酸ジt−ブチルと
反応させることにより簡単に行うことができる。また、
OH基をt−ブトキシカルボニルメチルオキシ基で保護
する場合はt−ブチルブロモ酢酸エステルとシリコーン
ポリマーを反応させることにより達成できる。
The t-group of the OH group of hydroxybenzyl is
BOC formation is a method of protecting functional groups that is often used in peptide synthesis, and can be easily performed by reacting with di-t-butyl dicarbonate in a pyridine solution. Also,
Protecting the OH group with a t-butoxycarbonylmethyloxy group can be achieved by reacting t-butyl bromoacetate with a silicone polymer.

【0022】OH基をトリメチルシリル基で保護する方
法は、トリエチルアミン、ピリジンのような塩基存在
下、トリメチルシリルクロライドとの反応によって、ほ
ぼ定量的に行うことができる。
The method of protecting the OH group with a trimethylsilyl group can be carried out almost quantitatively by reaction with trimethylsilyl chloride in the presence of a base such as triethylamine or pyridine.

【0023】また、OH基をテトラヒドロピラニル化す
る方法は、弱酸存在下、ジヒドロピランとの反応で容易
に行うことができる。
Further, the method of converting the OH group into tetrahydropyranylation can be easily carried out by reaction with dihydropyran in the presence of a weak acid.

【0024】t−ブトキシカルボニルメチルオキシ基は
触媒酸で分解するとカルボキシ基を生成するため、t−
BOC基、トリメチルシリル基、又はテトラヒドロピラ
ニル基で保護したものより溶解性が良いため、解像性に
優れる。
The t-butoxycarbonylmethyloxy group produces a carboxy group when it is decomposed with a catalytic acid.
Since it has better solubility than those protected with a BOC group, a trimethylsilyl group, or a tetrahydropyranyl group, it has excellent resolution.

【0025】本発明に使用されるシリコーンポリマーの
配合量は、3成分系、2成分系の両者とも他成分と併せ
た全配合量に対し、55%(重量%、以下同様)以上、
特に80%以上が好ましい。配合量が55%未満では、
レジスト材料の塗布性が悪かったり、レジスト膜の強度
が悪かったりする場合がある。
The blending amount of the silicone polymer used in the present invention is 55% (wt%, the same applies hereinafter) or more based on the total blending amount of both the three-component system and the two-component system together with other components.
Particularly, 80% or more is preferable. If the blending amount is less than 55%,
The coating property of the resist material may be poor, or the strength of the resist film may be poor.

【0026】また、本発明で用いる酸発生剤は、上述し
た通り、下記一般式(2)で示されるものである。
The acid generator used in the present invention is represented by the following general formula (2), as described above.

【0027】 (R pJM …(2) (式中、R は芳香族基又は置換芳香族基であるが、Rの
少なくとも一つは、下記式(2a)で示されるt−アル
コキシ基、式(2b)で示されるt−ブトキシカルボニ
ルオキシ基又は式(2c)で示されるt−ブトキシカル
ボニルメトキシ基で置換されたフェニル基であり、Jは
スルホニウム又はヨードニウムを示し、Mはp−トルエ
ンスルフォネート基又はトリフルオロメタンスルフォネ
ート基を示す。pは2又は3である。)
(R )pJM (2) (In the formula, R Is an aromatic group or a substituted aromatic group,
At least one is t-al represented by the following formula (2a).
Coxy group, t-butoxycarbonyl represented by formula (2b)
-Oxy group or t-butoxyl represented by formula (2c)
Is a phenyl group substituted with a bonylmethoxy group, and J is
Sulfonium or iodonium, M is p-toluene
Group or trifluoromethanesulfonate
Indicates a group. p is 2 or 3. )

【0028】[0028]

【化5】 (R1は、炭素数1〜10のアルキル基、アリール基等
の置換又は非置換の一価炭化水素基を示す。)
Embedded image (R 1 represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group.)

【0029】[0029]

【化6】 (t−Buはt−ブチル基を示す。)[Chemical 6] (T-Bu represents a t-butyl group.)

【0030】上記一般式(2)のオニウム塩の例として
は、下記のものを挙げることができる。なお、一般式
(2)において、t−アルコキシ基、t−ブトキシカル
ボニルオキシ基或いはt−ブトキシカルボニルメトキシ
基で置換されたRの数は多いほど溶解性が優れる傾向に
ある。
Examples of the onium salt of the above general formula (2) include the following. In general formula (2), the greater the number of R substituted with a t-alkoxy group, a t-butoxycarbonyloxy group, or a t-butoxycarbonylmethoxy group, the better the solubility tends to be.

【0031】[0031]

【化7】 (式中、Tfはp−トリフルオロメタンスルフォネー
ト、Tsはp−トルエンスルフォネートを示し、t−B
OCはt−ブトキシカルボニル基を示す。)
[Chemical 7] (In the formula, Tf represents p-trifluoromethanesulfonate, Ts represents p-toluenesulfonate, and t-B
OC represents a t-butoxycarbonyl group. )

【0032】上記オニウム塩の含有量は、0.5〜15
%、特に1〜10%が好適である。0.5%未満でもポ
ジ型のレジスト特性を示すが、感度が低い。酸発生剤の
含量が増加すると、レジスト感度は高感度化する傾向を
示し、コントラスト(γ)は向上し、15%より多くて
もポジ型のレジスト特性を示すが、含量の増加による更
なる高感度化が期待できないこと、オニウム塩は高価な
試薬であること、レジスト内の低分子成分の増加はレジ
スト膜の機械的強度を低下させること、また酸素プラズ
マ耐性も低下すること等により、オニウム塩の含量は1
5%以下が好適である。
The content of the onium salt is 0.5 to 15
%, Especially 1 to 10% is preferred. If it is less than 0.5%, positive resist characteristics are exhibited, but the sensitivity is low. When the content of the acid generator is increased, the resist sensitivity tends to be higher, the contrast (γ) is improved, and the positive type resist property is exhibited even if it is more than 15%. Due to the fact that sensitivity cannot be expected, the onium salt is an expensive reagent, the increase in low molecular weight components in the resist decreases the mechanical strength of the resist film, and the oxygen plasma resistance also decreases. Content of 1
It is preferably 5% or less.

【0033】本発明のレジスト材料は、一般式(1)で
示されるシリコーンポリマーと一般式(2)で示される
オニウム塩からなる2成分系レジスト材料として使用で
きるばかりでなく、必要に応じて溶解阻止剤を添加した
3成分系レジスト材料としても使用できる。
The resist material of the present invention can be used not only as a two-component resist material comprising a silicone polymer represented by the general formula (1) and an onium salt represented by the general formula (2), but can also be dissolved if necessary. It can also be used as a three-component resist material containing a blocking agent.

【0034】このような溶解阻止剤としては、公知の3
成分系レジスト材料と同様のものを使用することがで
き、例えば下記式で示されるビスフェノールAのOH基
をt−BOC化した材料や、フロログルシンやテトラヒ
ドロキシベンゾフェノン等をt−BOC化したものなど
を用いることができる。
As such a dissolution inhibitor, there are known 3
The same material as the component-based resist material can be used. For example, a material obtained by converting the OH group of bisphenol A represented by the following formula into t-BOC, or a material obtained by converting t-BOC such as phloroglucin or tetrahydroxybenzophenone into Can be used.

【0035】[0035]

【化8】 Embedded image

【0036】溶解阻止剤の含量は、40%以下がよく、
特に10〜30%とすることが好ましい。40%より多
くては、レジスト膜の酸素プラズマ耐性が著しく低下す
るため、2層レジストとして使用できなくなる。
The content of the dissolution inhibitor is preferably 40% or less,
It is particularly preferably set to 10 to 30%. When it is more than 40%, the oxygen plasma resistance of the resist film is remarkably lowered, so that it cannot be used as a two-layer resist.

【0037】本発明のレジスト材料は、上記シリコーン
ポリマー、酸発生剤、更に必要に応じて溶解阻止剤を有
機溶媒に溶解することによって調製できるが、有機溶媒
としては、これらの成分が充分に溶解され、かつレジス
ト膜が均一に広がるものが好ましく、具体的には酢酸ブ
チル、キシレン、アセトン、セロソルブアセテート、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、乳酸エチ
ル、乳酸メチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルなどを挙げ
ることができる。これらの有機溶媒は、その1種を単独
で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよ
い。なおこの有機溶媒の配合量は、上記成分の総量の数
倍量とすることが好適である。
The resist composition of the present invention can be prepared by dissolving the above silicone polymer, acid generator and, if necessary, a dissolution inhibitor in an organic solvent. As an organic solvent, these components are sufficiently dissolved. It is preferable that the resist film is uniformly spread, and specifically, butyl acetate, xylene, acetone, cellosolve acetate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, lactic acid. Examples thereof include ethyl, methyl lactate, propyl lactate and butyl lactate. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic solvent blended is preferably several times the total amount of the above components.

【0038】なお、本発明のレジスト材料には、更に界
面活性剤などを配合することは差し支えない。
The resist material of the present invention may further contain a surfactant and the like.

【0039】本発明のレジスト材料を用いたパターン形
成は、例えば以下のようにして行うことができる。ま
ず、基板上に本発明のレジスト溶液をスピン塗布し、プ
リベークを行い高エネルギー線を照射する。この際、酸
発生剤が分解して酸を生成する。PEB(Post E
xposure Bake)を行うことにより、酸を触
媒として酸不安定基が分解し、溶解阻止効果が消失す
る。次いでアルカリ水溶液で現像し、水でリンスするこ
とによりポジ型パターンを形成することができる。
Pattern formation using the resist material of the present invention can be performed, for example, as follows. First, the resist solution of the present invention is spin-coated on a substrate, prebaked, and irradiated with a high energy ray. At this time, the acid generator decomposes to generate an acid. PEB (Post E
By carrying out xpose Bake), the acid labile group is decomposed by using an acid as a catalyst and the dissolution inhibiting effect disappears. Then, a positive type pattern can be formed by developing with an alkaline aqueous solution and rinsing with water.

【0040】また、本発明レジストはシリコーンポリマ
ーをベース樹脂としたことにより、酸素プラズマエッチ
ング耐性に優れているので2層レジストとしても有用で
ある。
Further, the resist of the present invention, which uses a silicone polymer as a base resin, is excellent in oxygen plasma etching resistance and is therefore useful as a two-layer resist.

【0041】即ち、基板上に下層レジストとして厚い有
機ポリマー層を形成後、本発明のレジスト溶液をその上
にスピン塗布する。上層の本発明のレジスト層は上記と
同様の方法でパターン形成を行った後、エッチングを行
うことにより下層レジストが選択的にエッチングされる
ため、上層のレジストパターンを下層に形成することが
できる。
That is, after forming a thick organic polymer layer as a lower layer resist on a substrate, the resist solution of the present invention is spin coated thereon. The upper resist layer of the present invention is patterned by the same method as described above, and then the lower resist is selectively etched by etching, so that the upper resist pattern can be formed in the lower layer.

【0042】下層レジストには、ノボラック樹脂系ポジ
型レジストを使用することができ、基板上に塗布した
後、200℃で1時間ハードベークすることにより、シ
リコーン系レジストとのインターミキシングを防ぐこと
ができる。
As the lower layer resist, a novolac resin type positive type resist can be used. After being coated on a substrate, it is hard baked at 200 ° C. for 1 hour to prevent intermixing with the silicone type resist. it can.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明のポジ型レジスト材料は、高エネ
ルギー線に感応し、感度、解像性に優れているため、電
子線や遠紫外線による微細加工に有用である。特にKr
Fエキシマレーザーの露光波長での吸収が小さいため、
微細でしかも基板に対して垂直なパターンを容易に形成
することができるという特徴を有する。また、酸素プラ
ズマエッチング耐性に優れているため、下層レジストの
上に本発明のレジスト膜を塗布した2層レジストは、微
細なパターンを高アスペクト比で形成し得るという特徴
も有する。
Since the positive resist composition of the present invention is sensitive to high energy rays and has excellent sensitivity and resolution, it is useful for fine processing with electron beams or deep ultraviolet rays. Especially Kr
Since the absorption at the exposure wavelength of the F excimer laser is small,
The feature is that a fine pattern can be easily formed perpendicular to the substrate. Further, since it has excellent resistance to oxygen plasma etching, the two-layer resist in which the resist film of the present invention is applied on the lower layer resist is also characterized in that a fine pattern can be formed with a high aspect ratio.

【0044】[0044]

【実施例】以下、合成例、実施例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
[Examples] The present invention will be specifically described below with reference to synthesis examples and examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0045】〔合成例1〕ポリヒドロキシフェニルアル
キルシルセスキオキサンの合成 (a)o−ヒドロキシフェニルプロピルシルセスキオキ
サン 反応器に600mlの水を仕込み、30℃で撹拌しなが
らo−メトキシフェニルプロピルトリクロロシラン28
3.5g(1mol)及びトルエン300mlの混合液
を2時間で滴下し、加水分解した。分液操作により水層
を除去したのち、有機層をエバポレーターにより溶媒留
去した。その濃縮液を減圧下200℃で2時間加熱し、
重合した。重合物にアセトニトリル200gを加えて溶
解し、その溶液中に60℃以下でトリメチルシリルアイ
オダイド240gを滴下し、60℃で10時間反応させ
た。反応終了後、水200gを加えて加水分解したの
ち、デカントによりポリマー層を得た。そのポリマー層
を真空乾燥することにより、ポリo−ヒドロキシフェニ
ルプロピルシルセスキオキサン192gが得られた。 (b)p−ヒドロキシフェニルエチルシルセスキオキサ
ン (a)のo−メトキシフェニルプロピルトリクロロシラ
ンの代わりにp−メトキシフェニルエチルトリクロロシ
ランを使用した他は合成例(a)と同様に行ったとこ
ろ、ポリp−ヒドロキシフェニルエチルシルセスキオキ
サンが186g得られた。 (c)p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン (a)のo−メトキシフェニルプロピルトリクロロシラ
ンの代わりにp−メトキシベンジルトリクロロシランを
使用した他は合成例(a)と同様に行ったところ、ポリ
p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサンが165g
得られた。
[Synthesis Example 1] Synthesis of polyhydroxyphenylalkylsilsesquioxane (a) o-Hydroxyphenylpropylsilsesquioxane 600 ml of water was charged into a reactor, and o-methoxyphenylpropyltrichlorosilane was stirred at 30 ° C. 28
A mixed solution of 3.5 g (1 mol) and 300 ml of toluene was added dropwise over 2 hours for hydrolysis. After the aqueous layer was removed by a liquid separation operation, the solvent was distilled off from the organic layer using an evaporator. The concentrate was heated under reduced pressure at 200 ° C. for 2 hours,
Polymerized. 200 g of acetonitrile was added to the polymer to dissolve it, and 240 g of trimethylsilyl iodide was added dropwise to the solution at 60 ° C. or lower, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, 200 g of water was added for hydrolysis, and then a polymer layer was obtained by decanting. The polymer layer was vacuum-dried to obtain 192 g of poly o-hydroxyphenylpropylsilsesquioxane. (B) p-Hydroxyphenylethylsilsesquioxane (a) When p-methoxyphenylethyltrichlorosilane was used instead of o-methoxyphenylpropyltrichlorosilane in (a), the procedure of Synthesis Example (a) was repeated. 186 g of p-hydroxyphenylethylsilsesquioxane was obtained. (C) p-Hydroxybenzylsilsesquioxane (a) When p-methoxybenzyltrichlorosilane was used instead of o-methoxyphenylpropyltrichlorosilane in (a), the procedure of Synthesis Example (a) was repeated. 165 g of hydroxybenzylsilsesquioxane
Obtained.

【0046】〔合成例2〕ポリヒドロキシフェニルアル
キルシルセスキオキサンのt−ブトキシカルボニル(t
−BOC)化 ポリヒドロキシベンジルシルセスキオキサン(合成例1
(c))25gをピリジン250gに溶解させ、45℃
で撹拌しながら二炭酸ジ−t−ブチルを6.85g
(0.031mol、OH基に対して約20mol%に
相当)を添加した。添加と同時にガスが発生したが、N
2気流中で1.5時間反応させた。反応液のピリジンを
ストリップした後、メタノール100mlに溶解し、水
5リットルに滴下し、白色の沈澱を得た。沈澱の水洗を
5回繰り返した後、濾過し、40℃以下で真空乾燥した
ところ、t−ブトキシカルボニル化されたポリヒドロキ
シベンジルシルセスキオキサンが25g得られた(合成
例2(c))。1H−NMRにおいて、6〜7ppmの
フェニル基のピークと1〜2ppmのt−ブチル基並び
にメチレンのピークより、t−BOC化率を求めたとこ
ろ、19.6%であった。
[Synthesis Example 2] t-butoxycarbonyl (t of polyhydroxyphenylalkylsilsesquioxane)
-BOC) -modified polyhydroxybenzylsilsesquioxane (Synthesis example 1)
(C)) 25 g of pyridine was dissolved in 250 g of pyridine, and 45 ° C.
6.85 g of di-t-butyl dicarbonate with stirring
(0.031 mol, corresponding to about 20 mol% with respect to OH groups) was added. Gas was generated at the same time as the addition, but N
It was made to react for 1.5 hours in 2 air streams. The reaction solution was stripped with pyridine, dissolved in 100 ml of methanol, and added dropwise to 5 liters of water to obtain a white precipitate. The precipitate was washed with water 5 times, filtered, and vacuum dried at 40 ° C. or lower to obtain 25 g of t-butoxycarbonylated polyhydroxybenzylsilsesquioxane (Synthesis Example 2 (c)). In 1 H-NMR, the t-BOC conversion rate was calculated from the peak of the phenyl group at 6 to 7 ppm, the peak of the t-butyl group at 1 to 2 ppm and the peak of methylene, and it was 19.6%.

【0047】同様に、合成例1(a)、合成例1(b)
で得られたポリマーのt−BOC化を行った。合成例2
(a):t−BOC化率、19.5%:合成例2
(b):t−BOC化率、19.8%。
Similarly, Synthesis Example 1 (a) and Synthesis Example 1 (b)
The polymer obtained in 1. was converted to t-BOC. Synthesis example 2
(A): t-BOC conversion rate, 19.5%: Synthesis example 2
(B): t-BOC conversion rate, 19.8%.

【0048】〔合成例3〕ポリヒドロキシフェニルアル
キルシルセスキオキサンのt−ブトキシカルボニルメチ
ル化 ポリヒドロキシベンジルシルセスキオキサン(合成例1
(c))25gをピリジン250gに溶解させ、45℃
で撹拌しながらt−ブチルブロモ酢酸エステル8.89
g(0.045mol)を添加し、N2気流中で5時間
反応させた。反応液のピリジンをストリップした後、メ
タノール100mlに溶解し、水5リットルに滴下し、
白色の沈澱を得た。沈澱の水洗を5回繰り返した後、濾
過し、40℃以下で真空乾燥したところ、t−ブトキシ
カルボニルメチルオキシ化されたポリヒドロキシベンジ
ルシルセスキオキサンが25g得られた。1H−NMR
において、6〜7ppmのフェニル基のピークと1〜2
ppmのt−ブチル基並びにメチレンのピークより、t
−ブトキシカルボニルメチルオキシ基の導入率を求めた
結果、20.6%であった。
[Synthesis Example 3] t-butoxycarbonylmethylation of polyhydroxyphenylalkylsilsesquioxane Polyhydroxybenzylsilsesquioxane (Synthesis Example 1)
(C)) 25 g of pyridine was dissolved in 250 g of pyridine, and 45 ° C.
T-butyl bromoacetate 8.89 with stirring at
g (0.045 mol) was added, and the mixture was reacted for 5 hours in N 2 gas stream. After stripping the reaction solution of pyridine, it was dissolved in 100 ml of methanol and added dropwise to 5 liters of water.
A white precipitate was obtained. The precipitate was washed with water 5 times, filtered, and vacuum dried at 40 ° C. or lower to obtain 25 g of t-butoxycarbonylmethyloxylated polyhydroxybenzylsilsesquioxane. 1 H-NMR
At 6 to 7 ppm of phenyl group and 1-2
From the t-butyl group of ppm and the peak of methylene, t
As a result of obtaining the introduction rate of a -butoxycarbonylmethyloxy group, it was 20.6%.

【0049】〔合成例4〕ポリヒドロキシフェニルアル
キルシルセスキオキサンのトリメチルシリル化 ポリヒドロキシベンジルシルセスキオキサン(合成例1
(c))25gをアセトン40mlに溶解させ、トリメ
チルアミン5.2gを添加した。45℃で撹拌しながら
トリメチルシリルクロライド0.95gを添加した後、
2時間還流して熟成した。反応液のアセトンをストリッ
プした後、メタノール100mlに溶解し、水5リット
ルに滴下し、白色の沈澱を得た。沈澱の水洗を5回繰り
返した後、濾過し、40℃以下で真空乾燥したところ、
トリメチルシリル化されたポリヒドロキシベンジルシル
セスキオキサンが25g得られた。1H−NMRにおい
て、6〜7ppmのフェニル基のピークと0ppm付近
のトリメチルシリル基のメチル基のピークより、トリメ
チルシリル基の導入率を求めた結果、19.0%であっ
た。
[Synthesis Example 4] Trimethylsilylation of polyhydroxyphenylalkylsilsesquioxane Polyhydroxybenzylsilsesquioxane (Synthesis Example 1)
(C) 25 g was dissolved in 40 ml of acetone, and 5.2 g of trimethylamine was added. After adding 0.95 g of trimethylsilyl chloride with stirring at 45 ° C.,
The mixture was refluxed for 2 hours and aged. The reaction solution was stripped with acetone, dissolved in 100 ml of methanol, and added dropwise to 5 liters of water to obtain a white precipitate. The precipitate was washed with water 5 times, filtered, and vacuum dried at 40 ° C. or below.
25 g of trimethylsilylated polyhydroxybenzylsilsesquioxane was obtained. In 1 H-NMR, the introduction rate of the trimethylsilyl group was determined from the peak of the phenyl group at 6 to 7 ppm and the peak of the methyl group of the trimethylsilyl group near 0 ppm, and the result was 19.0%.

【0050】〔合成例5〕ポリヒドロキシフェニルアル
キルシルセスキオキサンのテトラヒドロピラニル化 ポリヒドロキシベンジルシルセスキオキサン(合成例1
(c))25gをアセトン40mlに溶解させ、ピリジ
ニウムトシレート7.5gを添加し、ジヒドロピラン1
2.9gを室温で撹拌しながら1時間かけて添加した。
室温で10時間熟成を行った後、反応液のアセトンをス
トリップした後、メタノール100mlに溶解し、水5
リットルに滴下し、白色の沈澱を得た。沈澱の水洗を5
回繰り返した後、濾過し、40℃以下で真空乾燥したと
ころ、テトラヒドロピラニル化したポリヒドロキシベン
ジルシルセスキオキサンが20g得られた。1H−NM
Rにおいて、6〜7ppmのフェニル基のピークと5.
5ppmのテトラヒドロピラニル基のα位の水素のピー
クより、テトラヒドロピラニル基の導入率を求めた結
果、18.9%であった。
[Synthesis Example 5] Tetrahydropyranylation of polyhydroxyphenylalkylsilsesquioxane Polyhydroxybenzylsilsesquioxane (Synthesis Example 1)
(C) 25 g of acetone was dissolved in 40 ml of acetone, 7.5 g of pyridinium tosylate was added, and dihydropyran 1 was added.
2.9 g was added over 1 hour with stirring at room temperature.
After aging at room temperature for 10 hours, the reaction solution was stripped with acetone, then dissolved in 100 ml of methanol and mixed with water 5
It was added dropwise to liter to obtain a white precipitate. Wash the precipitate with water 5
After repeating once, filtration and vacuum drying at 40 ° C. or lower gave 20 g of tetrahydropyranylated polyhydroxybenzylsilsesquioxane. 1 H-NM
In R, the peak of the phenyl group at 6 to 7 ppm and 5.
The introduction rate of the tetrahydropyranyl group was calculated from the hydrogen peak at the α-position of the tetrahydropyranyl group at 5 ppm, and as a result, it was 18.9%.

【0051】〔実施例1〕 ベース樹脂(合成例2(c)) 96重量部 トリ(p−t−ブトキシフェニル)トリフルオロメタンスルフォネート 4重量部 1−エトキシ−2−プロパノール 600重量部 からなるレジスト溶液をシリコン基板に2,000rp
mでスピン塗布し、ホットプレート上にて85℃で1分
間プリベークした。膜厚は0.4μmであった。KrF
エキシマレーザー或いは加速電圧30kVの電子線で描
画したのち、85℃で2分間PEBを行った。2.4%
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)
の水溶液で1分間現像を行い、水で30秒間リンスし
た。
Example 1 Base resin (Synthesis example 2 (c)) 96 parts by weight Tri (pt-butoxyphenyl) trifluoromethanesulfonate 4 parts by weight 1-ethoxy-2-propanol 600 parts by weight 2,000 rp of resist solution on silicon substrate
m and spin-coated at 85 ° C. for 1 minute on a hot plate. The film thickness was 0.4 μm. KrF
After drawing with an excimer laser or an electron beam with an acceleration voltage of 30 kV, PEB was performed at 85 ° C. for 2 minutes. 2.4%
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
Development was carried out for 1 minute with an aqueous solution of, and rinsed with water for 30 seconds.

【0052】本レジスト材料は、ポジ型の特性を示し、
0感度は3μC/cm2であった。電子線に代えて、遠
紫外線であるKrFエキシマレーザー光(波長248n
m)で評価した場合のEth感度は4.0mJ/cm2
であった。ここで用いたベース樹脂は、現像液に対して
35nm/sの溶解速度を示した。本レジスト材料は未
露光部は約1.5nm/sの溶解速度を有し、露光部は
PEB後、40nm/sの溶解速度を有した。
This resist material exhibits positive type characteristics,
The D 0 sensitivity was 3 μC / cm 2 . KrF excimer laser light (wavelength 248n, which is far ultraviolet light, is used instead of the electron beam.
Eth sensitivity when evaluated by m) is 4.0 mJ / cm 2
Met. The base resin used here showed a dissolution rate of 35 nm / s in the developing solution. The resist material had a dissolution rate of about 1.5 nm / s in the unexposed area and a dissolution rate of 40 nm / s in the exposed area after PEB.

【0053】KrFエキシマレーザー露光では、0.2
5μmラインアンドスペースパターンやホールパターン
が解像し、基板に対し垂直な側壁を持つパターンが形成
できた。また、電子線描画では0.1μmが解像した。
With KrF excimer laser exposure, 0.2
A 5 μm line-and-space pattern and a hole pattern were resolved, and a pattern having sidewalls perpendicular to the substrate could be formed. In electron beam writing, the resolution was 0.1 μm.

【0054】〔実施例2〜33〕実施例1と同様な組成
でベース樹脂、酸発生剤を表1のように調製した。実施
例1と同様な条件でシリコンウェハ基板に塗布し、Kr
Fエキシマレーザー露光を行った。感度並びにラインア
ンドスペースの解像線幅を表1に示す。
Examples 2-33 A base resin and an acid generator having the same composition as in Example 1 were prepared as shown in Table 1. Coating on a silicon wafer substrate under the same conditions as in Example 1, and Kr
F excimer laser exposure was performed. Table 1 shows the sensitivity and the resolution line width of the line and space.

【0055】〔実施例34〕 ベース樹脂(合成例2(c)) 80重量部 トリ(p−t−ブトキシフェニル)トリフルオロメタンスルフォネート 4重量部 t−BOC化ビスフェノールA 16重量部 1−エトキシ−2−プロパノール 600重量部 からなるレジスト溶液を実施例1と同様な条件でシリコ
ン基板に2,000rpmでスピン塗布し、ホットプレ
ート上にて85℃で1分間プリベークした。膜厚は0.
4μmであった。KrFエキシマレーザー露光を行っ
た。その結果、感度20mJ/cm2、ラインアンドス
ペースの解像線幅は0.22μmであった。
Example 34 Base Resin (Synthesis Example 2 (c)) 80 parts by weight Tri (pt-butoxyphenyl) trifluoromethanesulfonate 4 parts by weight t-BOC bisphenol A 16 parts by weight 1-ethoxy A resist solution consisting of 600 parts by weight of 2-propanol was spin-coated on a silicon substrate at 2,000 rpm under the same conditions as in Example 1, and prebaked on a hot plate at 85 ° C. for 1 minute. The film thickness is 0.
It was 4 μm. KrF excimer laser exposure was performed. As a result, the sensitivity was 20 mJ / cm 2 , and the resolution line width of line and space was 0.22 μm.

【0056】〔実施例35〜37〕実施例28と同様な
組成でベース樹脂、酸発生剤、溶解阻止剤を表2のよう
に調製した。実施例28と同様な条件で、シリコンウェ
ハ基板上に塗布し、KrFエキシマレーザー露光を行っ
た。感度並びにラインアンドスペースの解像線幅を表2
に示す。
[Examples 35 to 37] A base resin, an acid generator and a dissolution inhibitor having the same composition as in Example 28 were prepared as shown in Table 2. It was applied onto a silicon wafer substrate under the same conditions as in Example 28 and subjected to KrF excimer laser exposure. Table 2 shows the sensitivity and line and space resolution line width.
Shown in

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】〔実施例38〕実施例1と同様な組成でレ
ジスト溶液を調整し、シリコンウェハに下層レジストと
してOFPR800(東京応化社製)を2μmの厚さに
塗布し、200℃で1時間加熱し、硬化させた。この下
層レジストの上に実施例1のレジスト材料を実施例1と
同様の方法で約0.4μm厚さで塗布し、プリベークし
た。実施例1と同様に電子線或いはKrFエキシマレー
ザーで露光及び現像し、パターンを下層レジスト上に形
成した。
Example 38 A resist solution having the same composition as in Example 1 was prepared, and OFPR800 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a lower layer resist was applied to a silicon wafer to a thickness of 2 μm and heated at 200 ° C. for 1 hour. And cured. The resist material of Example 1 was applied on the lower layer resist in the same manner as in Example 1 to a thickness of about 0.4 μm, and prebaked. In the same manner as in Example 1, exposure and development were performed with an electron beam or KrF excimer laser to form a pattern on the lower layer resist.

【0060】その後、平行平板型スパッタエッチング装
置で酸素ガスをエッチャントガスとしてエッチングを行
った。下層レジストのエッチング速度が150nm/m
inであるのに対し、実施例1の組成のレジストは3n
m/min以下であった。15分間エッチングすること
により、レジストに覆われていない部分の下層レジスト
は完全に消失し、2μm以上の厚さの2層レジストパタ
ーンが形成できた。このエッチング条件を以下に示す。 ガス流量:50SCCM,ガス圧:1.3Pa rfパワー:50W,dcバイアス:450V
After that, etching was performed with a parallel plate type sputter etching apparatus using oxygen gas as an etchant gas. Etching rate of lower layer resist is 150 nm / m
whereas the resist of the composition of Example 1 is 3n
It was below m / min. By performing the etching for 15 minutes, the lower layer resist not covered with the resist completely disappeared, and a two-layer resist pattern having a thickness of 2 μm or more could be formed. The etching conditions are shown below. Gas flow rate: 50 SCCM, gas pressure: 1.3 Pa rf power: 50 W, dc bias: 450 V

【0061】〔実施例39〜70〕実施例38と同様な
条件で、実施例1のレジストに代えて実施例2〜33の
レジスト材料を2層レジストとしてエッチングしたとこ
ろ、同様なパターンを形成することができた。
[Examples 39 to 70] Under the same conditions as in Example 38, the resist material of Examples 2 to 33 was used as a two-layer resist instead of the resist of Example 1, and the same pattern was formed. I was able to.

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/075 511 521 H01L 21/027 (72)発明者 石原 俊信 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社合成技術研究所内 (72)発明者 田中 啓順 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 河合 義夫 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 中村 二朗 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03F 7/075 511 521 H01L 21/027 (72) Inventor Toshinobu Ishihara Kubiki Village, Nakakubiki District, Niigata Prefecture 28-1 Nishi-Fukushima Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Synthetic Technology Laboratory (72) Inventor Keijun Tanaka 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yoshio Kawai Chiyoda, Tokyo 1-6 Sachimachi, Saitama, Japan Nippon Telegraph and Telephone Corp. (72) Inventor Jiro Nakamura 1-1-6, Uchisaimachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corp.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、Qはt−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニルメチル基、トリメチルシリル基又はテトラヒ
ドロピラニル基を示す。nは1〜3の整数、x,mはx
+m=1であるが、xは0になることはない。)で示さ
れるシリコーンポリマーと、照射される放射線の作用に
より分解して酸を発生する酸発生剤との2成分を含むア
ルカリ水溶液で現像可能なポジ型レジスト材料であっ
て、上記酸発生剤が下記一般式(2) (R pJM …(2) (式中、R は芳香族基又は置換芳香族基であるが、Rの
少なくとも一つは、R1 3CO−(R1は炭素数1〜10
の置換又は非置換一価炭化水素基を示す)で示されるt
−アルコキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基又は
t−ブトキシカルボニルメトキシ基で置換されたフェニ
ル基であり、Jはスルホニウム又はヨードニウムを示
し、Mはp−トルエンスルフォネート基又はトリフルオ
ロメタンスルフォネート基を示す。pは2又は3であ
る。)で示されるオニウム塩であることを特徴とするポ
ジ型レジスト材料。
1. The following general formula (1):(In the formula, Q is t-butoxycarbonyl group, t-butoxy
Carbonylmethyl group, trimethylsilyl group or tetrahydo
Indicates a dolopyranyl group. n is an integer of 1 to 3, x and m are x
Although + m = 1, x never becomes 0. )
Silicone polymer and the effect of the applied radiation
An acid containing two components, an acid generator that decomposes to generate an acid
It is a positive resist material that can be developed with Lucari aqueous solution.
And the acid generator is represented by the following general formula (2) (R )pJM (2) (In the formula, R Is an aromatic group or a substituted aromatic group,
At least one is R1 3CO- (R1Has 1 to 10 carbon atoms
Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group)
-Alkoxy group, t-butoxycarbonyloxy group or
Phenyl substituted with t-butoxycarbonylmethoxy group
Is a sulfonyl group and J is sulfonium or iodonium.
And M is a p-toluene sulfonate group or trifluoro
Indicates a methanesulfonate group. p is 2 or 3
It ) Is an onium salt represented by
Di-type resist material.
【請求項2】 更に溶解阻止剤を添加した請求項1記載
の材料。
2. The material according to claim 1, further comprising a dissolution inhibitor.
JP33172094A 1994-12-09 1994-12-09 Positive resist material Expired - Lifetime JP3235388B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33172094A JP3235388B2 (en) 1994-12-09 1994-12-09 Positive resist material
TW084112843A TW397936B (en) 1994-12-09 1995-12-01 Positive resist comosition based on a silicone polymer containing a photo acid generator
US08/569,659 US5612170A (en) 1994-12-09 1995-12-08 Positive resist composition
KR1019950048056A KR100212933B1 (en) 1994-12-09 1995-12-09 Positive resist composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33172094A JP3235388B2 (en) 1994-12-09 1994-12-09 Positive resist material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08160620A true JPH08160620A (en) 1996-06-21
JP3235388B2 JP3235388B2 (en) 2001-12-04

Family

ID=18246846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33172094A Expired - Lifetime JP3235388B2 (en) 1994-12-09 1994-12-09 Positive resist material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3235388B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002055452A (en) * 2000-08-09 2002-02-20 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive resist composition and base material with resist layer of the same
US6387590B1 (en) 1999-09-28 2002-05-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
WO2002090423A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Jsr Corporation Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition
US7217493B2 (en) 2003-05-12 2007-05-15 Fujifilm Corporation Positive resist composition
BE1028249A1 (en) 2020-05-21 2021-11-29 Sumitomo Chemical Co SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN
BE1029391A1 (en) 2021-05-28 2022-12-05 Sumitomo Chemical Co SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6387590B1 (en) 1999-09-28 2002-05-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
US6479213B2 (en) 1999-09-28 2002-11-12 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
KR100707767B1 (en) * 1999-09-28 2007-04-17 후지필름 가부시키가이샤 Positive photoresist composition
JP2002055452A (en) * 2000-08-09 2002-02-20 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive resist composition and base material with resist layer of the same
WO2002090423A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Jsr Corporation Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition
US7217493B2 (en) 2003-05-12 2007-05-15 Fujifilm Corporation Positive resist composition
BE1028249A1 (en) 2020-05-21 2021-11-29 Sumitomo Chemical Co SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN
KR20210144593A (en) 2020-05-21 2021-11-30 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Salt, acid generator, resist composition and method for producing resist pattern
US11505524B2 (en) 2020-05-21 2022-11-22 Sumitomo Chemical Company, Limited Salt, acid generator, resist composition and method for producing resist pattern
BE1029391A1 (en) 2021-05-28 2022-12-05 Sumitomo Chemical Co SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN
KR20220161203A (en) 2021-05-28 2022-12-06 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Salt, acid generator, resist composition and method for producing resist pattern
BE1029391B1 (en) * 2021-05-28 2023-08-03 Sumitomo Chemical Co SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN

Also Published As

Publication number Publication date
JP3235388B2 (en) 2001-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2657740B2 (en) Positive resist material
KR100212933B1 (en) Positive resist composition
JP3324360B2 (en) Polysiloxane compound and positive resist material
US7625687B2 (en) Silsesquioxane resin
EP1726992B1 (en) Negative resist composition
JP2001133980A (en) Photoresist composition, photoresist pattern forming method and semiconductor device
JPH09274319A (en) Chemical amplification positive type resist material
TW201904939A (en) Photoresist material and pattern forming method
JP2964733B2 (en) Pattern forming material
JP3175514B2 (en) Positive resist material
JP3198848B2 (en) Positive resist material
JP3235388B2 (en) Positive resist material
JPH05323611A (en) Radiation sensitive resin composition
JP3094819B2 (en) Positive resist material
EP0285025A2 (en) Silylated poly(vinyl)phenol resists
JP2557748B2 (en) Positive resist material
JP3636242B2 (en) Chemically amplified positive resist material
JP3695486B2 (en) Chemically amplified positive resist material and method for producing the same
JP2003295439A (en) Negative resist composition
JPH07134416A (en) Radiation sensitive resin composition
JP4250937B2 (en) Positive photosensitive resin composition, pattern manufacturing method, and electronic component
JPH0829987A (en) Positive type silicone resist material
JPH07152156A (en) Resin composition
JPH05323609A (en) Electron beam resist composition
JP3215562B2 (en) Dissolution inhibitor, method for synthesizing the same, and resist material containing the same

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070928

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090928

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140928

Year of fee payment: 13

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term