JP2000171977A - Resist material and its preparation - Google Patents

Resist material and its preparation

Info

Publication number
JP2000171977A
JP2000171977A JP35062198A JP35062198A JP2000171977A JP 2000171977 A JP2000171977 A JP 2000171977A JP 35062198 A JP35062198 A JP 35062198A JP 35062198 A JP35062198 A JP 35062198A JP 2000171977 A JP2000171977 A JP 2000171977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist material
group
base resin
phenyl group
etching
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.)
Pending
Application number
JP35062198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamana
慎治 山名
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP35062198A priority Critical patent/JP2000171977A/en
Publication of JP2000171977A publication Critical patent/JP2000171977A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist material having high sensitivity and resolution for a laser ray and having etching resistance for etching treatment, at the time of carring out pattern formation by using KrF eximer laser ray. SOLUTION: In this resist material, a protective group having a phenyl group and mole.wt. of 100-200 is combined with a base resin, and the protecting group and the base resin are combined with an ester linkage or an ether linkage. It is preferable that an acid-generator is contained in the resin material. And it is preferable that styrene system resin being used for the base resin contains hydroxy-styrene or hydroxy-styrene and acrylate as the resins.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング耐性向
上に優れたレジスト材料に関するものであり、特に詳し
くは、ドライエッチングを使用するパターン形成に際
し、短波長レーザーを使用した微細加工操作に適した化
学増幅系レジスト材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist material having excellent etching resistance, and more particularly, to a resist material suitable for a fine processing operation using a short wavelength laser when forming a pattern using dry etching. The present invention relates to an amplification resist material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、微細化に
伴い、リソグラフィ技術に使用されるレーザーの波長も
短波長化されてきており、それに伴って、レジストの材
料も当該短波長化レーザの使用に耐え得るものが要求さ
れてきている。例えば、当該短波長化レーザとしてKr
Fエキシマレーザーの使用が提案されているが、当該高
エネルギーを有するレーザー線に対して、高感度で高解
像度を有し、然かもパターン寸法の経時変化が少なく、
ドライエッチング耐性が高く、且つ基板との密着性も優
れたレジスト材料の開発が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the wavelength of lasers used in lithography technology has been shortened with high integration and miniaturization of semiconductor devices, and accordingly, the material of resist has been shortened. There is a demand for a material that can withstand the use of the above. For example, Kr is used as the short wavelength laser.
The use of an F excimer laser has been proposed, but the laser line having the high energy has a high sensitivity and a high resolution, and the pattern dimension has little change with time.
Development of a resist material having high dry etching resistance and excellent adhesion to a substrate is required.

【0003】その為、例えば、特開平8−211612
号公報には、フェノール性水酸基を有する樹脂にイソプ
ロペニルアルキルエーテル、2−アルコキシ−1−ブテ
ン、イソプロペニルメチルシリルエーテル又はイソプロ
ペニルベンジルエーテルを反応させて得られたアルカリ
難溶性樹脂と感光性化合物とを含むフォトレジスト材料
が提案されており、又、特開平8−211597号公報
或いは特開平9−160247号公報には、分子量が1
00〜1000であるフェノール性水酸基を有する化合
物を溶解促進剤として含有している化学増幅系レジスト
材料が提案されている。
[0003] Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2005-17764 discloses a poorly alkali-soluble resin obtained by reacting a resin having a phenolic hydroxyl group with isopropenyl alkyl ether, 2-alkoxy-1-butene, isopropenylmethylsilyl ether or isopropenylbenzyl ether, and a photosensitive compound. A photoresist material containing the following has been proposed, and Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 8-21597 and Hei 9-160247 disclose a photoresist material having a molecular weight of 1;
A chemically amplified resist material containing a compound having a phenolic hydroxyl group of 00 to 1000 as a dissolution promoter has been proposed.

【0004】然しながら、何れの公知技術に於いても、
パターンルールが0.25μm迄のパターン形成に於い
ては、使用が可能であったが、パターンルールが0.2
5μm以下のものに対しては、それらの使用は困難であ
った。当該KrFエキシマレーザーを使用して、パター
ンルールが0.25μm以下の微細なパターンルールに
於いては、例えば0.18μm或いは0.15μmのパ
ターン形成を実行しようとする場合には、焦点深度の確
保、パターン倒れ防止のためにレジストの薄膜化及び反
射防止膜の使用は必須である。
However, in any known technique,
In the pattern formation up to the pattern rule of 0.25 μm, use was possible.
For those of 5 μm or less, their use was difficult. When the KrF excimer laser is used to form a pattern with a fine pattern rule of 0.25 μm or less, for example, 0.18 μm or 0.15 μm, it is necessary to secure a depth of focus. In order to prevent the pattern from collapsing, it is essential to make the resist thinner and use an antireflection film.

【0005】この場合、今まで問題とならなかった、K
rFレジストのドライエッチング耐性が、特に問題とな
る。ここで、ドライエッチングに対する耐性として、例
えばエッチングレートが評価の尺度として採用されてい
るが、当該ドライエッチングに対する耐性を当該エッチ
ングレートで表すと、当該エッチングレートの値は小さ
い方が耐性としては優れていると判断されている。
In this case, there has been no problem until now, K
The dry etching resistance of the rF resist is particularly problematic. Here, as the resistance to dry etching, for example, an etching rate is employed as a measure of evaluation. When the resistance to dry etching is represented by the etching rate, the smaller the value of the etching rate, the better the resistance. Has been determined to be.

【0006】此処で、当該エッチングレートは、ドライ
エッチングする以前の当該レジストの膜厚と、当該ドラ
イエッチング処理した後の当該レジストの膜厚との差分
をエッチング時間で割った値と一般的に定義されてい
る。そこで、従来のレジスト材料では、当該エッチング
レートが、2.0以上であり、係る状態ではエッチング
耐性が十分とは言えないと判断されている。
Here, the etching rate is generally defined as a value obtained by dividing the difference between the thickness of the resist before the dry etching and the thickness of the resist after the dry etching by the etching time. Have been. Therefore, in the conventional resist material, the etching rate is 2.0 or more, and it is determined that the etching resistance is not sufficient in such a state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記した従来技術の欠点を改良し、高集積化半導体
装置の製造に際して、短波長レーザー、特には、KrF
エキシマレーザーを使用して、ドライエッチングにより
所望のパターン形成を行う場合、当該レーザーに対し
て、高感度、高解像度を持ち、且つドライエッチング処
理に対してエッチング耐性のあるレジスト材料を提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and to manufacture a short-wavelength laser, particularly KrF
When a desired pattern is formed by dry etching using an excimer laser, a resist material having high sensitivity, high resolution to the laser, and etching resistance to dry etching is provided. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明にかかる第1の態様として
は、フェニル基を有する保護基がベース樹脂に結合され
ているレジスト材料であり、より具体的には、分子量が
100〜200である当該フェニル基を有する保護基と
当該ベース樹脂とがエステル結合若しくはエーテル結合
により結合されているレジスト材料である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention employs the following basic technical structure. That is, a first aspect according to the present invention is a resist material in which a protecting group having a phenyl group is bonded to a base resin, and more specifically, the resist material having the phenyl group having a molecular weight of 100 to 200. This is a resist material in which the protective group and the base resin are bonded by an ester bond or an ether bond.

【0009】又、本発明に於ける第2の態様としては、
フェニル基を有する分子量100〜200の保護基がベ
ース樹脂に結合されているレジスト材料を製造するに際
し、当該ベース樹脂を重合した後に、当該フェニル基を
有する保護基を付加するレジスト材料の製造方法であ
る。
Further, as a second aspect of the present invention,
In producing a resist material in which a protective group having a molecular weight of 100 to 200 having a phenyl group is bonded to a base resin, a method for producing a resist material in which, after polymerizing the base resin, the protective group having a phenyl group is added. is there.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係るレジスト材料は、上
記した様な技術構成を採用しているので、例えば、適宜
の酸発生剤と図1に示すようなN−プロピルフェニルカ
ルボキシル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護
率40%)とから構成する事によって、KrFエキシマ
レーザーを使用してパターン形成を行う場合、当該レー
ザーに対して、高感度、高解像度を持ち、且つドライエ
ッチング処理に対してエッチング耐性のあるレジスト材
料が得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The resist composition according to the present invention employs the above-mentioned technical constitution. For example, an appropriate acid generator and an N-propylphenylcarboxyl group-protected type as shown in FIG. When a pattern is formed using a KrF excimer laser by using a polyhydroxystyrene resin (protection ratio: 40%), the laser has high sensitivity, high resolution, and is resistant to dry etching. Thus, a resist material having etching resistance can be obtained.

【0011】[0011]

【実施例】以下に、本発明に係るレジスト材料の一具体
例の構成を化学式を参照しながら詳細に説明する。即
ち、本発明に係るレジスト材料は、フェニル基を有する
保護基がベース樹脂に結合されているレジスト材料であ
り、当該保護基と当該ベース樹脂とがエステル結合若し
くはエーテル結合により結合されている事が望ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a specific example of the resist material according to the present invention will be described below in detail with reference to chemical formulas. That is, the resist material according to the present invention is a resist material in which a protective group having a phenyl group is bonded to a base resin, and the protective group and the base resin are bonded by an ester bond or an ether bond. desirable.

【0012】又、本発明に係る当該保護基は、分子量
は、特に限定されるものではないが、実用上当該分子量
は100〜200である事が望ましく、又本発明に於け
る当該レジスト材料には、適宜の酸発生剤が含まれてい
る事も好ましい。当該酸発生剤は特に限定されるもので
はなく、従来から一般的に使用されている酸発生剤を使
用する事が可能である。
The molecular weight of the protecting group according to the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the molecular weight is practically 100 to 200. Preferably contains an appropriate acid generator. The acid generator is not particularly limited, and a commonly used acid generator can be used.

【0013】一方、本発明に於いて、当該ベース樹脂
は、スチレン系樹脂を含んでいる事が好ましく、当該ベ
ース樹脂は、例えば、ヒドロキシスチレン樹脂である事
が好ましい。又、本発明に於ける当該ベース樹脂の他の
具体例としては、例えば、ヒドロキシスチレンとアクリ
レートとを含んでいる樹脂で有っても良い。
On the other hand, in the present invention, the base resin preferably contains a styrene resin, and the base resin is preferably, for example, a hydroxystyrene resin. Further, another specific example of the base resin in the present invention may be, for example, a resin containing hydroxystyrene and acrylate.

【0014】一方、本発明に使用される当該フェニル基
を有する保護基としては、例えば、N−プロピルフェニ
ルカルボキシル基、エトキシエチルフェニル基、N−プ
ロピルフェニル基、t−ブトキシル基からなるグループ
から選択された一つの化合物で構成されている事が望ま
しい。本発明に於ける上記したレジスト材料は、特にK
rFエキシマレーザーを使用したドライエッチング処理
に於ける化学増幅系レジスト材料として適したものであ
る。
On the other hand, the protecting group having a phenyl group used in the present invention is selected from the group consisting of N-propylphenylcarboxyl, ethoxyethylphenyl, N-propylphenyl and t-butoxyl. It is desirable to be composed of a single compound. In the present invention, the above-mentioned resist material is particularly preferably K
It is suitable as a chemically amplified resist material in a dry etching process using an rF excimer laser.

【0015】即ち、本発明に於いては、上記した短波長
レーザである特にKrFエキシマレーザー(波長が24
8nm)を使用したドライエッチング処理に於いて、エ
ッチングガスに対する溶解性を防止すると共に、微細な
パターニング処理に耐える優れた耐性を発揮し、且つ感
度よくパターニングしえるレジスト材料を追求した結
果、当該保護基材にベンゼン核を有する化合物を使用す
る事が好ましい事を知得したものである。
That is, in the present invention, the above-mentioned short-wavelength laser, especially a KrF excimer laser (having a wavelength of 24
In the dry etching process using 8 nm), a resist material that can prevent the solubility to an etching gas, exhibit excellent resistance to a fine patterning process, and can be patterned with high sensitivity has been obtained. It has been found that it is preferable to use a compound having a benzene nucleus for the substrate.

【0016】係るベンゼン核を有する化合物は、当該K
rFエキシマレーザーの透過性に優れ、且つエッチング
レートを小さくする作用がある事が判明したものであ
る。又、本発明に係る当該レジスト材料の製造方法の一
具体例としては、フェニル基を有する分子量100〜2
00の保護基がベース樹脂に結合されているレジスト材
料を製造するに際し、当該ベース樹脂を重合した後に、
当該フェニル基を有する保護基を付加するレジスト材料
の製造方法であり、又、他の具体例としては、フェニル
基を有する分子量100〜200の保護基がベース樹脂
に結合されているレジスト材料を製造するに際し、当該
フェニル基を有する保護基とベース樹脂とからなるモノ
マーと、当該フェニル基を有する保護基を有しないベー
ス樹脂とからなるモノマーとを付加する様に構成された
レジスト材料の製造方法である。
The compound having such a benzene nucleus is
It has been found that it is excellent in the transmittance of the rF excimer laser and has an effect of reducing the etching rate. Further, as a specific example of the method for producing the resist material according to the present invention, a molecular weight of 100 to 2 having a phenyl group is used.
In producing a resist material having a protective group of 00 bonded to the base resin, after polymerizing the base resin,
The present invention relates to a method for producing a resist material in which a protective group having a phenyl group is added, and as another specific example, a method for producing a resist material in which a protective group having a molecular weight of 100 to 200 having a phenyl group is bonded to a base resin. In doing so, a method for producing a resist material configured to add a monomer comprising a protective group having a phenyl group and a base resin and a monomer comprising a base resin having no protective group having a phenyl group and a base resin. is there.

【0017】以下に、本発明に係る当該レジスト材料の
構成の具体例を実施例の形式で詳細に説明する。 〔実施例1〕本発明の具体例1に於て使用されるレジス
ト材料は、酸発生剤と、一般式(1)に示すようなN−
プロピルフェニルカルボキシル基保護型ポリヒドロキシ
スチレン樹脂(保護率40%)から構成されるものであ
る。
Hereinafter, specific examples of the constitution of the resist material according to the present invention will be described in detail in the form of examples. [Embodiment 1] A resist material used in the embodiment 1 of the present invention comprises an acid generator and an N-type compound represented by the general formula (1).
It is composed of a propylphenyl carboxyl group-protected polyhydroxystyrene resin (protection rate: 40%).

【0018】本具体例1に於ける当該レジスト材料の製
造方法としては、例えば、一般式(2)に示される様な
ヒドロキシスチレンを重合した後でN−プロピルフェニ
ルカルボキシル基を有する保護基を付加する方法で有っ
ても良く、又当該保護基を有するヒドロキシスチレンモ
ノマーと当該保護基を有しないヒドロキシスチレンモノ
マーと重合する方法であっても良い。
In the method of manufacturing the resist material in the embodiment 1, for example, a protecting group having an N-propylphenylcarboxyl group is added after polymerizing hydroxystyrene as shown in the general formula (2). Or a method of polymerizing a hydroxystyrene monomer having the protective group with a hydroxystyrene monomer having no protective group.

【0019】[0019]

【化1】 Embedded image

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】本発明に於ける当該レジスト材料のエッチ
ングレートの評価方法は、以下に述べるスタンダードな
エッチングレート測定方法により得られたエッチングレ
ート値を基準として、それとの比で表す事にしている。
即ち、当該スタンダードなエッチングレート測定方法と
は、エッチングガスとしてCl2 を使用し、従来から標
準的なレジスト材料である一般式(3)に示される様な
ノボッラク樹脂を用いて、レーザーであるi線を使用し
てエッチングした場合のエッチングレートを測定した。
In the method of evaluating the etching rate of the resist material according to the present invention, an etching rate value obtained by a standard etching rate measuring method described below is used as a reference and expressed as a ratio.
That is, the standard etching rate measuring method is that a laser is used by using Cl 2 as an etching gas and a novolak resin as shown in the general formula (3) which is a conventional standard resist material. The etching rate when etching was performed using a line was measured.

【0022】[0022]

【化3】 Embedded image

【0023】当該エッチングレート値の演算方法は、上
記した通りである。そして、上記した本具体例に於て製
造した当該レジスト材料を使用してKrFエキシマレー
ザーによりドライエッチングした場合の当該エッチング
レートとの比を演算した結果、1.3と言うエッチング
レート比が得られた。つまり、本具体例に於いては、当
該標準のレジスト材料に於けるエッチングレートを1と
した場合の比率を示しており、理想的には、当該比率が
1となるものであるが、実際には、限りなく1に接近さ
せることを目標としているものである。
The method of calculating the etching rate value is as described above. Then, as a result of calculating the ratio to the etching rate when dry etching was performed by a KrF excimer laser using the resist material manufactured in the above specific example, an etching rate ratio of 1.3 was obtained. Was. That is, in this specific example, the ratio when the etching rate in the standard resist material is set to 1 is shown. Ideally, the ratio is 1; Is aimed at approaching 1 as much as possible.

【0024】従って、上記具体例1に於いては、従来が
前記した様に当該エッチングレート比は2.0以上であ
る事を勘案すると、大幅な改善となる。上記具体例1に
対して比較例1として、上記具体例1と同様のベース樹
脂に保護基として、フェニル基を有しないt−ブトキシ
カルボニル基を使用した一般式4に示す様なポリヒドロ
キシスチレン樹脂(保護率40%)を使用し、且つ該具
体例1に於ける酸発生剤を同量に使用して構成されたレ
ジストのエッチングレートは、2.0であった。
Therefore, in the above-mentioned specific example 1, taking into account that the etching rate ratio is 2.0 or more as described above in the prior art, it is a great improvement. As Comparative Example 1, as compared to the above specific example 1, a polyhydroxystyrene resin as shown in the general formula 4 using a t-butoxycarbonyl group having no phenyl group as a protecting group in the same base resin as the above specific example 1 (Protection ratio: 40%), and the etching rate of the resist constituted by using the same amount of the acid generator in Example 1 was 2.0.

【0025】従って、本具体例のレジストのエッチング
耐性が従来に比べ向上した事が判る。
Accordingly, it can be seen that the etching resistance of the resist of this example is improved as compared with the conventional case.

【0026】[0026]

【化4】 Embedded image

【0027】また、本具体例1のレジスト膜をシリコン
基板に形成し、レンズNA0.6の照明条件でKrFエ
キシマレーザー光によりマスクを通して露光し、現像し
たところ0.16μmライン&スペースを形成した。こ
れに対し、保護基にフェニル基を有しないt-ブトキシカ
ルボニル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護率
40%)と具体例1で使用したものと同種同量の酸発生
剤からなるレジストは0.17μmライン&スペースを
解像しえたに過ぎなかった。
The resist film of Example 1 was formed on a silicon substrate, exposed through a mask with a KrF excimer laser beam under illumination conditions of a lens NA of 0.6, and developed to form a 0.16 μm line & space. On the other hand, a resist comprising a t-butoxycarbonyl group-protected polyhydroxystyrene resin having no phenyl group as a protective group (protection rate: 40%) and the same amount and the same amount of an acid generator as that used in Example 1 is 0%. Only 17 .mu.m line & space could be resolved.

【0028】従って、本具体例1によるレジスト材料に
よって、解像力を劣化させることなく、エッチング耐性
を向上させることができた。 〔実施例2〕次に、本発明に係る第2の具体例に付いて
以下に説明する。本具体例2に於けるレジスト材料は、
酸発生剤、一般式(5)に示すようなエトキシエチルフ
ェニル基を保護基として使用し、上記具体例1に於ける
と同様のポリヒドロキシスチレン樹脂をベース樹脂とし
て使用したエトキシエチルフェニル基保護型ポリヒドロ
キシスチレン樹脂(保護率40%)とした。
Therefore, with the resist material according to the first embodiment, the etching resistance could be improved without deteriorating the resolution. [Embodiment 2] Next, a second embodiment of the present invention will be described below. The resist material in this specific example 2 is
An ethoxyethylphenyl group-protected type using an acid generator, an ethoxyethylphenyl group as shown in the general formula (5) as a protecting group, and a polyhydroxystyrene resin similar to that in the above specific example 1 as a base resin. Polyhydroxystyrene resin (protection rate: 40%) was used.

【0029】[0029]

【化5】 Embedded image

【0030】上記レジスト材料について、具体例1と同
様に、エッチングガスとしてCl2を使用し、従来から
標準的なレジスト材料である一般式(3)に示される様
なノボッラク樹脂を用いて、レーザーであるi線を使用
してエッチングした場合のエッチングレートとの比を測
定した。その結果、本具体例2に於ける当該レジスト材
料のエッチングレートはノボッラク樹脂を主成分とする
i線レジストのエッチングレートに対する比1.4であ
った。
In the same manner as in the first embodiment, the resist material is formed by using Cl 2 as an etching gas, and using a novolak resin as shown in the general formula (3) which is a conventional standard resist material. The ratio to the etching rate when etching was performed using the i-line, which is, was measured. As a result, in Example 2, the etching rate of the resist material was 1.4 with respect to the etching rate of the i-line resist mainly composed of novolak resin.

【0031】これに対し、比較例2として、一般式
(6)に示す保護基にフェニル基を有しないエトキシエ
チル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護率40
%)に、具体例2と同種同量の酸発生剤を付加して構成
されたレジスト材料のエッチングレートは、2.1であ
り、本具体例2のレジスト材料のエッチング耐性が従来
に比べ向上する事が判明した。
On the other hand, as Comparative Example 2, an ethoxyethyl group-protected polyhydroxystyrene resin having no phenyl group as a protective group represented by the general formula (6) (protection rate: 40)
%), The etching rate of the resist material formed by adding the same type and the same amount of acid generator as that of the specific example 2 is 2.1, and the etching resistance of the resist material of the specific example 2 is improved as compared with the conventional example. It turned out to be.

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】また、本具体例に係る当該レジスト材料の
レジスト膜をシリコン基板に形成し、レンズNA0.6
の照明条件でKrFエキシマレーザー光によりマスクを
通して露光し、現像したところ0.16μmライン&ス
ペースを形成した。これに対し、保護基にフェニル基を
有しないt−ブトキシカルボニル基保護型ポリヒドロキ
シスチレン樹脂(保護率40%)に本具体例2で使用さ
れたと同種同量の酸発生剤からなるレジスト材料は0.
16μmライン&スペースを解像し、本具体例2のレジ
スト材料により解像力を劣化させることなく、エッチン
グ耐性を向上させることができた。
Further, a resist film of the resist material according to this example is formed on a silicon substrate, and a lens NA of 0.6 is formed.
Exposure was performed with a KrF excimer laser beam through a mask under the illumination conditions described above, followed by development to form a 0.16 μm line & space. On the other hand, a resist material comprising the same type and the same amount of an acid generator as used in Example 2 in a t-butoxycarbonyl group-protected polyhydroxystyrene resin having no phenyl group as a protective group (protection rate: 40%) 0.
A 16 μm line & space was resolved, and the etching resistance was able to be improved without deteriorating the resolution by the resist material of the specific example 2.

【0034】〔実施例3〕次に、本発明に係るレジスト
材料の第3の具体例に付いて説明する。本具体例3に於
いて使用するレジスト材料は、酸発生剤、一般式(7)
に示すようなN−プロピルフェニル基を保護基として使
用し、上記具体例1に於けると同様のポリヒドロキシス
チレン樹脂をベース樹脂として使用したN−プロピルフ
ェニル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護率4
0%)からなる。
Embodiment 3 Next, a third embodiment of the resist material according to the present invention will be described. The resist material used in this specific example 3 is an acid generator, a general formula (7)
The N-propylphenyl group-protected polyhydroxystyrene resin using the same N-propylphenyl group as the protecting group and the same polyhydroxystyrene resin as in Example 1 above (protection rate) 4
0%).

【0035】[0035]

【化7】 Embedded image

【0036】上記レジスト材料について、具体例1と同
様に、エッチングガスとしてCl2を使用し、従来から
標準的なレジスト材料である一般式(3)に示される様
なノボッラク樹脂を用いて、レーザーであるi線を使用
してエッチングした場合のエッチングレートとの比を測
定した。その結果、本具体例3に於ける当該レジスト材
料のエッチングレートはノボッラク樹脂を主成分とする
i線レジストのエッチングレートに対する比1.3であ
った。
In the same manner as in the first embodiment, the resist material is formed by using Cl 2 as an etching gas, and using a novolak resin represented by the general formula (3) which is a conventional standard resist material. The ratio to the etching rate when etching was performed using the i-line, which is, was measured. As a result, in Example 3, the etching rate of the resist material was 1.3 relative to the etching rate of an i-line resist mainly composed of novolak resin.

【0037】これに対し、比較例3として、一般式
(8)に示す保護基にフェニル基を有しないt−ブトキ
シル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護率40
%)に、具体例3と同種同量の酸発生剤を付加して構成
されたレジスト材料のエッチングレートは、2.0であ
り、本具体例3のレジスト材料のエッチング耐性が従来
に比べ向上する事が判明した。
On the other hand, as Comparative Example 3, a t-butoxyl group-protected polyhydroxystyrene resin having no phenyl group as a protective group represented by the general formula (8) (protection rate: 40)
%), The etching rate of the resist material formed by adding the same type and amount of acid generator as in Example 3 is 2.0, and the etching resistance of the resist material of Example 3 is improved as compared with the conventional example. It turned out to be.

【0038】[0038]

【化8】 Embedded image

【0039】また、本具体例に係る当該レジスト材料の
レジスト膜をシリコン基板に形成し、レンズNA0.6
の照明条件でKrFエキシマレーザー光によりマスクを
通して露光し、現像したところ0.17μmライン&ス
ペースを形成した。これに対し、保護基にフェニル基を
有しないt−ブトキシル基を使用したt−ブトキシルカ
ルボニル基保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂(保護率
40%)に本具体例3で使用されたと同種同量の酸発生
剤からなるレジスト材料は0.17μmライン&スペー
スを解像し、本具体例3のレジスト材料により解像力を
劣化させることなく、エッチング耐性を向上させること
ができた。
Further, a resist film of the resist material according to this example is formed on a silicon substrate, and a lens NA of 0.6 is used.
Exposure was performed through a mask with a KrF excimer laser beam under the illumination conditions described above, followed by development to form a 0.17 μm line & space. On the other hand, a t-butoxylcarbonyl-protected polyhydroxystyrene resin using a t-butoxyl group having no phenyl group as a protecting group (protection rate: 40%) has the same amount and the same amount as that used in Example 3. The resist material composed of an acid generator resolved 0.17 μm lines and spaces, and the resist material of Example 3 could improve the etching resistance without deteriorating the resolving power.

【0040】〔実施例4〕次に、本発明に係るレジスト
材料の第3の具体例に付いて説明する。本具体例4に於
いて使用される当該レジスト材料は、酸発生剤、一般式
(9)に示すようなN−プロピルフェニル基を保護基と
して使用し、上記具体例1に於けると同様のポリヒドロ
キシスチレンにアクリレートを共重合させた樹脂をベー
ス樹脂として使用したN−プロピルフェニル基保護型ア
クリレート(保護率35%)から構成されている。
[Embodiment 4] Next, a third embodiment of the resist material according to the present invention will be described. The resist material used in Example 4 uses an acid generator, an N-propylphenyl group as shown in the general formula (9) as a protecting group, and is the same as in Example 1 above. It is composed of an N-propylphenyl group-protected acrylate (35% protection) using a resin obtained by copolymerizing acrylate with polyhydroxystyrene as a base resin.

【0041】[0041]

【化9】 Embedded image

【0042】上記レジスト材料について、具体例1と同
様に、エッチングガスとしてCl2を使用し、従来から
標準的なレジスト材料である一般式(3)に示される様
なノボッラク樹脂を用いて、レーザーであるi線を使用
してエッチングした場合のエッチングレートとの比を測
定した。その結果、本具体例4に於ける当該レジスト材
料のエッチングレートはノボッラク樹脂を主成分とする
i線レジストのエッチングレートに対する比1.5であ
った。
In the same manner as in the first embodiment, the resist material is formed by using Cl 2 as an etching gas, and using a novolak resin represented by the general formula (3) which is a conventional standard resist material. The ratio to the etching rate when etching was performed using the i-line, which is, was measured. As a result, in Example 4, the etching rate of the resist material was 1.5 relative to the etching rate of an i-line resist mainly composed of novolak resin.

【0043】これに対し、比較例4として、一般式(1
0)に示す様な保護基にフェニル基を有しないt−ブト
キシル基を使用し、ベース樹脂にはポリヒドロキシスチ
レンにアクリレートを共重合させた樹脂を使用したN−
プロピルフェニル基保護型アクリレート樹脂(保護率3
5%)と本具体例4と同種同量の酸発生剤を付加して構
成されたレジスト材料のエッチングレートは、2.2で
あり、本具体例4のレジスト材料のエッチング耐性が従
来に比べ向上する事が判明した。
On the other hand, as Comparative Example 4, the general formula (1)
0-) A t-butoxyl group having no phenyl group is used as a protecting group as shown in 0), and a resin obtained by copolymerizing acrylate with polyhydroxystyrene is used as a base resin.
Propyl phenyl group protected acrylate resin (protection rate 3
5%) and the same amount and the same amount of acid generator as in Example 4 had an etching rate of 2.2, and the etching resistance of the resist material of Example 4 was lower than that of the conventional example. It was found to improve.

【0044】[0044]

【化10】 Embedded image

【0045】また、本具体例に係る当該レジスト材料の
レジスト膜をシリコン基板に形成し、レンズNA0.6
の照明条件でKrFエキシマレーザー光によりマスクを
通して露光し、現像したところ0.17μmライン&ス
ペースを形成した。これに対し、保護基にフェニル基を
有しないt−ブトキシルカルボニル基保護型ポリヒドロ
キシスチレン樹脂(保護率40%)に本具体例4で使用
されたと同種同量の酸発生剤からなるレジスト材料は
0.17μmライン&スペースを解像し、本具体例4の
レジスト材料により解像力を劣化させることなく、エッ
チング耐性を向上させることができた。
Further, a resist film of the resist material according to this example is formed on a silicon substrate, and a lens NA of 0.6 is used.
Exposure was performed through a mask with a KrF excimer laser beam under the illumination conditions described above, followed by development to form a 0.17 μm line & space. On the other hand, a resist material comprising the same kind and the same amount of an acid generator as used in Example 4 in a t-butoxylcarbonyl-protected polyhydroxystyrene resin having no phenyl group as a protecting group (protection rate: 40%) Resolved 0.17 μm line & space, and the resist material of Example 4 improved the etching resistance without deteriorating the resolution.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明に係る当該レジスト材料は、上記
した様な技術構成を採用しているので、エッチングガス
としてCl2 を用いた時の分子量15000のポリメチ
ルメタクリレート(一般式(11))のエッチングレー
トは3.0であり、同分子量のポリヒドロキシスチレン
(一般式(12))のエッチングレートは1.8であ
り、フェニル基を有するポリヒドロキシスチレンの方が
エッチング耐性が優れている事が判明した。
Since the resist material according to the present invention employs the above-mentioned technical constitution, polymethyl methacrylate having a molecular weight of 15,000 when Cl 2 is used as an etching gas (general formula (11)) Has an etching rate of 3.0, that of polyhydroxystyrene having the same molecular weight (general formula (12)) is 1.8, and that polyhydroxystyrene having a phenyl group has better etching resistance. There was found.

【0047】[0047]

【化11】 Embedded image

【0048】[0048]

【化12】 Embedded image

【0049】又、エッチングレートはエッチングガスに
よるポリマー鎖の切断によって促進されるが、炭素二重
結合の方が一重結合よりも切断されにくく、炭素二重結
合からなるフェニル基はエッチング耐性向上に効果があ
ると言える。以上説明した様に、本発明においては、高
集積化半導体装置の製造に際して、短波長レーザー、特
には、KrFエキシマレーザーを使用して、ドライエッ
チングにより所望のパターン形成を行う場合、レーザー
に対して、高感度、高解像度を持ち、且つドライエッチ
ング処理に対してエッチング耐性のあるレジスト材料が
容易に得られるのである。
The etching rate is accelerated by the cleavage of the polymer chain by the etching gas. However, the carbon double bond is harder to be broken than the single bond, and the phenyl group comprising the carbon double bond is effective in improving the etching resistance. It can be said that there is. As described above, in the present invention, when manufacturing a highly integrated semiconductor device, when a desired pattern is formed by dry etching using a short-wavelength laser, particularly a KrF excimer laser, Thus, a resist material having high sensitivity, high resolution, and etching resistance to dry etching can be easily obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA09 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BJ10 CB14 CB16 CB17 CB41 CB45 CB55 FA41 4J100 AB07P AB07Q AL03Q AL08Q BA02Q BA04Q BA22Q BC43Q CA01 DA01 JA38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA01 AA02 AA09 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BJ10 CB14 CB16 CB17 CB41 CB45 CB55 FA41 4J100 AB07P AB07Q AL03Q AL08Q BA02Q BA04Q BA22Q BC43Q CA01 DA01 JA38

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェニル基を有する保護基がベース樹脂
に結合されている事を特徴とするレジスト材料。
1. A resist material comprising a protecting group having a phenyl group bonded to a base resin.
【請求項2】 当該保護基と当該ベース樹脂とがエステ
ル結合若しくはエーテル結合により結合されている事を
特徴とする請求項1記載のレジスト材料。
2. The resist material according to claim 1, wherein said protecting group and said base resin are bonded by an ester bond or an ether bond.
【請求項3】 当該レジスト材料には、酸発生剤が含ま
れている事を特徴とする請求項1又は2に記載のレジス
ト材料。
3. The resist material according to claim 1, wherein the resist material contains an acid generator.
【請求項4】 当該ベース樹脂は、スチレン系樹脂を含
んでいる事を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
のレジスト材料。
4. The resist material according to claim 1, wherein the base resin contains a styrene-based resin.
【請求項5】 当該ベース樹脂は、ヒドロキシスチレン
を含んでいる事を特徴とする請求項4記載のレジスト材
料。
5. The resist material according to claim 4, wherein said base resin contains hydroxystyrene.
【請求項6】 当該ベース樹脂は、ヒドロキシスチレン
とアクリレートとを含んでいる事を特徴とする請求項4
又は5に記載のレジスト材料。
6. The base resin according to claim 4, wherein said base resin contains hydroxystyrene and acrylate.
Or the resist material according to 5.
【請求項7】 当該フェニル基を有する保護基は、N−
プロピルフェニルカルボキシル基、エトキシエチルフェ
ニル基、N−プロピルフェニル基、t−ブトキシル基か
らなるグループから選択された一つで構成されている事
を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載のレジスト
材料。
7. The protecting group having a phenyl group may be N-
7. The method according to claim 1, wherein the carboxylic acid is composed of one selected from the group consisting of a propylphenylcarboxyl group, an ethoxyethylphenyl group, an N-propylphenyl group, and a t-butoxyl group. Resist material.
【請求項8】 当該フェニル基を有する保護基は分子量
が100〜200である事を特徴とする請求項1乃至7
の何れかに記載のレジスト材料。
8. The protective group having a phenyl group has a molecular weight of 100 to 200.
The resist material according to any one of the above.
【請求項9】 当該レジスト材料は、KrFエキシマレ
ーザー用の化学増幅系レジスト材料である事を特徴とす
る請求項1乃至8の何れかに記載のレジスト材料。
9. The resist material according to claim 1, wherein the resist material is a chemically amplified resist material for a KrF excimer laser.
【請求項10】 フェニル基を有する分子量100〜2
00の保護基がベース樹脂に結合されているレジスト材
料を製造するに際し、当該ベース樹脂を重合した後に、
当該フェニル基を有する保護基を付加する事を特徴とす
るレジスト材料の製造方法。
10. A molecular weight of 100 to 2 having a phenyl group.
In producing a resist material having a protective group of 00 bonded to the base resin, after polymerizing the base resin,
A method for producing a resist material, comprising adding the protective group having the phenyl group.
【請求項11】 フェニル基を有する分子量100〜2
00の保護基がベース樹脂に結合されているレジスト材
料を製造するに際し、当該フェニル基を有する保護基と
ベース樹脂とからなるモノマーと、当該フェニル基を有
する保護基を有しないベース樹脂とからなるモノマーと
を付加する事を特徴とするレジスト材料の製造方法。
11. A phenyl group-containing molecular weight of 100-2.
In producing a resist material in which the protective group of No. 00 is bonded to the base resin, the resist material comprises a monomer comprising the protective group having a phenyl group and the base resin, and a base resin having no protective group having the phenyl group. A method for producing a resist material, comprising adding a monomer.
JP35062198A 1998-12-10 1998-12-10 Resist material and its preparation Pending JP2000171977A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35062198A JP2000171977A (en) 1998-12-10 1998-12-10 Resist material and its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35062198A JP2000171977A (en) 1998-12-10 1998-12-10 Resist material and its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000171977A true JP2000171977A (en) 2000-06-23

Family

ID=18411722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35062198A Pending JP2000171977A (en) 1998-12-10 1998-12-10 Resist material and its preparation

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000171977A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122579A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Positive resist material and pattern forming method
WO2013081184A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using the same, pattern forming method, manufacturing method of electronic device, electronic device and resin
US8614033B2 (en) 2011-02-21 2013-12-24 Fujifilm Corporation Resist film, resist coated mask blanks and method of forming resist pattern using the resist film, and chemical amplification type resist composition
WO2014017663A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film using the same, pattern forming method, manufacturing method of electronic device, electronic device and resin
US8673538B2 (en) 2011-07-28 2014-03-18 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and pattern forming method using the composition

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122579A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Positive resist material and pattern forming method
US8968979B2 (en) 2008-11-21 2015-03-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Positive resist composition and patterning process
US8614033B2 (en) 2011-02-21 2013-12-24 Fujifilm Corporation Resist film, resist coated mask blanks and method of forming resist pattern using the resist film, and chemical amplification type resist composition
US8673538B2 (en) 2011-07-28 2014-03-18 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and pattern forming method using the composition
WO2013081184A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using the same, pattern forming method, manufacturing method of electronic device, electronic device and resin
WO2014017663A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film using the same, pattern forming method, manufacturing method of electronic device, electronic device and resin
JP2014041326A (en) * 2012-07-27 2014-03-06 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film using the same, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, electronic device, and resin
US9291898B2 (en) 2012-07-27 2016-03-22 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film using the same, pattern forming method, manufacturing method of electronic device, electronic device and resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4510759B2 (en) Method for producing chemically amplified positive photoresist composition and method for forming resist pattern
KR101977886B1 (en) Chemical amplified type positive photoresist composition for pattern profile improvement
CN103376660B (en) Containing the photo-corrosion-resisting agent composition for protecting hydroxyl and its pattern formation method is used for negative development
KR100233367B1 (en) Resist composition
TWI304155B (en) Negative type resist composition
JP2017008068A (en) Base reactive photoacid generator and photoresist comprising the same
JP2000137327A (en) Chemically amplified positive resist composition
JP3339157B2 (en) Photosensitive composition and pattern forming method
KR102374293B1 (en) Chemically amplified positive photoresist composition for improving pattern profile and resolution
TW574594B (en) Photosensitive polymers and resist compositions comprising the photosensitive polymers
JP2006501495A5 (en)
EP4066059B1 (en) Chemically amplified photoresist
JP4386710B2 (en) Photoresist composition, low-molecular compound and high-molecular compound for the photoresist composition
JP3641748B2 (en) Photoresist monomer, photoresist polymer, method for producing photoresist polymer, photoresist composition, method for forming photoresist pattern, and semiconductor element
JP3589160B2 (en) Resist material, chemically amplified resist, and pattern forming method using the same
JPH07117750B2 (en) Photosensitive resin composition
JP2000171977A (en) Resist material and its preparation
TWI263871B (en) Positive photoresist composition
WO2004104703A1 (en) Chemically amplified positive photo resist composition and method for forming resist pattern
KR100240823B1 (en) Photoresist composition
US6613493B2 (en) Photoresist polymer and composition having nitro groups
JP2004175981A (en) Method for producing resin, resin, resist composition and method for forming resist pattern
JP3989087B2 (en) Film forming material for photoresist, photoresist composition and pattern forming method
JP3444326B2 (en) Positive resist composition for far ultraviolet
WO1998037458A1 (en) Resist composition