JP2000338671A - 感光性樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
感光性樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置の製造方法Info
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- JP2000338671A JP2000338671A JP11145854A JP14585499A JP2000338671A JP 2000338671 A JP2000338671 A JP 2000338671A JP 11145854 A JP11145854 A JP 11145854A JP 14585499 A JP14585499 A JP 14585499A JP 2000338671 A JP2000338671 A JP 2000338671A
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- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドライエッチング耐性に優れ、酸触媒型では
ないので、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を
得ることができる感光性樹脂組成物を得る。 【解決手段】 感光性樹脂組成物は、下記一般式（１）
で示される第１の原子団 【化４】 （式中、Ｒ1は―Ｏ（ＣＨ2）x―または―（ＣＨ2）y―
で、ｘは１〜４の自然数、ｙは０〜４の整数、Ｒ2は―
（ＣＨ2）zで、ｚは２〜４の自然数であり、水素原子が
アルキル基で置換されていてもよい。）を備えたもので
ある。
ないので、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を
得ることができる感光性樹脂組成物を得る。 【解決手段】 感光性樹脂組成物は、下記一般式（１）
で示される第１の原子団 【化４】 （式中、Ｒ1は―Ｏ（ＣＨ2）x―または―（ＣＨ2）y―
で、ｘは１〜４の自然数、ｙは０〜４の整数、Ｒ2は―
（ＣＨ2）zで、ｚは２〜４の自然数であり、水素原子が
アルキル基で置換されていてもよい。）を備えたもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線、Ｘ線また
はＵＶなどの放射線に対して分解性を示す感光性樹脂組
成物に関すものであり、例えば超ＬＳＩなどの半導体デ
バイスの微細パターンの形成やここで用いられるマスク
上のパターン形成に使用するレジスト材料に応用され
る。
はＵＶなどの放射線に対して分解性を示す感光性樹脂組
成物に関すものであり、例えば超ＬＳＩなどの半導体デ
バイスの微細パターンの形成やここで用いられるマスク
上のパターン形成に使用するレジスト材料に応用され
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化が求められて
いる中、微細加工技術の開発が進められている。微細パ
ターン形成の実現のためには、電子線またはＸ線などに
よる露光方法が提案されており、これらの露光方法によ
り、０．２から０．０５ミクロンレベルのパターン形成
を目指している。
いる中、微細加工技術の開発が進められている。微細パ
ターン形成の実現のためには、電子線またはＸ線などに
よる露光方法が提案されており、これらの露光方法によ
り、０．２から０．０５ミクロンレベルのパターン形成
を目指している。
【０００３】しかしながら、従来用いられているレジス
ト材料は、電子線やＸ線に対する吸収率が低いために十
分な感度を有することができず、スループットが低くな
るという課題を有している。これを解決する方法とし
て、酸触媒機構を利用したレジスト材料が開発され、触
媒量の酸を放射線の照射により発生させ、この酸を触媒
として反応を促進させることで、パターンを形成するた
めの反応量を多くすることができるというものである。
ト材料は、電子線やＸ線に対する吸収率が低いために十
分な感度を有することができず、スループットが低くな
るという課題を有している。これを解決する方法とし
て、酸触媒機構を利用したレジスト材料が開発され、触
媒量の酸を放射線の照射により発生させ、この酸を触媒
として反応を促進させることで、パターンを形成するた
めの反応量を多くすることができるというものである。
【０００４】しかしながら酸触媒反応機構を用いたレジ
ストは触媒量の酸が反応を進めるため、プロセス環境中
に存在する微少量の塩基性物質により影響を受けてパタ
ーン寸法が変動したり、露光と現像の間に時間があるこ
とによってもパターン寸法が変動するなどの問題が生じ
ている。特に、マスク上のパターン形成の際に用いられ
る電子線露光は近年のデバイスの高集積化に伴い、露光
すべきデータ量が増大し露光時間が長くなっていること
から、上記のような酸触媒反応機構を用いたレジスト材
料を用いた場合、露光初期と終わりでパターンにばらつ
きが生じるという課題があった。
ストは触媒量の酸が反応を進めるため、プロセス環境中
に存在する微少量の塩基性物質により影響を受けてパタ
ーン寸法が変動したり、露光と現像の間に時間があるこ
とによってもパターン寸法が変動するなどの問題が生じ
ている。特に、マスク上のパターン形成の際に用いられ
る電子線露光は近年のデバイスの高集積化に伴い、露光
すべきデータ量が増大し露光時間が長くなっていること
から、上記のような酸触媒反応機構を用いたレジスト材
料を用いた場合、露光初期と終わりでパターンにばらつ
きが生じるという課題があった。
【０００５】このような観点から酸触媒反応機構を利用
しないレジスト材料の開発も行われ、刊行物｛Ｐｒｏ
ｃ．ＳＰＩＥ ｖｏｌ３３３１ ｐ．３４９〜３５８
（１９９８）｝には、下記化学反応式に示すように、ポ
リヒドロキシエチルメタクリレートが電子線照射により
メタクリル酸を生成することを利用したパターン形成材
料について記載されている。
しないレジスト材料の開発も行われ、刊行物｛Ｐｒｏ
ｃ．ＳＰＩＥ ｖｏｌ３３３１ ｐ．３４９〜３５８
（１９９８）｝には、下記化学反応式に示すように、ポ
リヒドロキシエチルメタクリレートが電子線照射により
メタクリル酸を生成することを利用したパターン形成材
料について記載されている。
【０００６】
【化２】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレジスト材料はポリヒドロキシエチルメタクリレー
トが芳香環構造を有しないためにドライエッチング耐性
に劣るという課題があった。
来のレジスト材料はポリヒドロキシエチルメタクリレー
トが芳香環構造を有しないためにドライエッチング耐性
に劣るという課題があった。
【０００８】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、寸法安定性と、ドライエッチング耐
性に優れたレジスト膜を得ることができる感光性樹脂組
成物を提供することを目的とする。さらに、電子線、Ｘ
線またはＵＶ等の放射線に高い感度を有し、微細パター
ン形成の可能なレジスト膜を得ることができる感光性樹
脂組成物を提供することを目的とする。また、微細加工
が可能で、高集積化した半導体装置の製造方法を得るこ
とを目的とするものである。
されたものであり、寸法安定性と、ドライエッチング耐
性に優れたレジスト膜を得ることができる感光性樹脂組
成物を提供することを目的とする。さらに、電子線、Ｘ
線またはＵＶ等の放射線に高い感度を有し、微細パター
ン形成の可能なレジスト膜を得ることができる感光性樹
脂組成物を提供することを目的とする。また、微細加工
が可能で、高集積化した半導体装置の製造方法を得るこ
とを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の感光
性樹脂組成物は、下記一般式（１）で示される第１の原
子団
性樹脂組成物は、下記一般式（１）で示される第１の原
子団
【００１０】
【化３】
【００１１】（式中、Ｒ1は―Ｏ（ＣＨ2）x―または―
（ＣＨ2）y―で、ｘは１〜４の自然数、ｙは０〜４の整
数、Ｒ2は―（ＣＨ2）zで、ｚは２〜４の自然数であ
り、水素原子がアルキル基で置換されていてもよい。）
を備えたものである。
（ＣＨ2）y―で、ｘは１〜４の自然数、ｙは０〜４の整
数、Ｒ2は―（ＣＨ2）zで、ｚは２〜４の自然数であ
り、水素原子がアルキル基で置換されていてもよい。）
を備えたものである。
【００１２】本発明に係る第２の感光性樹脂組成物は、
上記第１の感光性樹脂組成物において、フェノール基ま
たは置換基を有するフェノール基である第２の原子団を
備えたものである。
上記第１の感光性樹脂組成物において、フェノール基ま
たは置換基を有するフェノール基である第２の原子団を
備えたものである。
【００１３】本発明に係る第３の感光性樹脂組成物は、
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団と、第２の原子団により
第３の樹脂を構成するものである。
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団と、第２の原子団により
第３の樹脂を構成するものである。
【００１４】本発明に係る第４の感光性樹脂組成物は、
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、
第２の原子団が第２の樹脂を構成するものである。
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、
第２の原子団が第２の樹脂を構成するものである。
【００１５】本発明に係る第５の感光性樹脂組成物は、
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、
この第１の樹脂と第２の原子団とを含有するものであ
る。
上記第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式
（１）で示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、
この第１の樹脂と第２の原子団とを含有するものであ
る。
【００１６】本発明に係る第６の感光性樹脂組成物は、
上記第２の感光性樹脂組成物において、第２の原子団が
第２の樹脂を構成し、この第２の樹脂と上記一般式
（１）で示される第１の原子団とを含有するものであ
る。
上記第２の感光性樹脂組成物において、第２の原子団が
第２の樹脂を構成し、この第２の樹脂と上記一般式
（１）で示される第１の原子団とを含有するものであ
る。
【００１７】本発明に係る第１の半導体装置の製造方法
は、半導体基板上に、上記第１ないし第６のいずれかの
感光性樹脂組成物の膜を設ける工程、上記感光性樹脂組
成物の膜に放射線をパターン露光する工程および露光後
の感光性樹脂組成物の膜を現像処理する工程を施す方法
である。
は、半導体基板上に、上記第１ないし第６のいずれかの
感光性樹脂組成物の膜を設ける工程、上記感光性樹脂組
成物の膜に放射線をパターン露光する工程および露光後
の感光性樹脂組成物の膜を現像処理する工程を施す方法
である。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の感光
性樹脂組成物は、上記一般式（１）で示される第１の原
子団を備えたものである。上記一般式（１）で示される
原子団はカルボン酸エステル結合を有する構造であっ
て、エステル結合の酸素側にある炭素原子に結合してい
る炭素原子上にヒドロキシル基を有していることに特徴
がある。具体的にはカルボン酸とエチレングリコール、
１，２―プロピレングリコール、グリセリン、１，２―
ブタンジオール、２，３―ブタンジオール、シクロヘキ
サン―１，２―ジオール等とを反応させることによって
得られるエステルに含有されるがこれらに限定されな
い。
性樹脂組成物は、上記一般式（１）で示される第１の原
子団を備えたものである。上記一般式（１）で示される
原子団はカルボン酸エステル結合を有する構造であっ
て、エステル結合の酸素側にある炭素原子に結合してい
る炭素原子上にヒドロキシル基を有していることに特徴
がある。具体的にはカルボン酸とエチレングリコール、
１，２―プロピレングリコール、グリセリン、１，２―
ブタンジオール、２，３―ブタンジオール、シクロヘキ
サン―１，２―ジオール等とを反応させることによって
得られるエステルに含有されるがこれらに限定されな
い。
【００１９】上記第１の原子団を樹脂中に含ませるに
は、上記一般式（１）を含む上記エステル中のベンゼン
環上の水素原子をビニル基、メタクリロイロキシ基また
はα−クロロアクリロイロキシ基等で置換することによ
り目的とする重合体のモノマー（第１のモノマーとい
う）を得ることにより可能となり、このモノマーを重合
することで第１の原子団を備えた本発明の第１の実施の
形態の感光性樹脂組成物を得ることができる。
は、上記一般式（１）を含む上記エステル中のベンゼン
環上の水素原子をビニル基、メタクリロイロキシ基また
はα−クロロアクリロイロキシ基等で置換することによ
り目的とする重合体のモノマー（第１のモノマーとい
う）を得ることにより可能となり、このモノマーを重合
することで第１の原子団を備えた本発明の第１の実施の
形態の感光性樹脂組成物を得ることができる。
【００２０】上記感光性樹脂組成物の分子量は重量平均
分子量で、３０００〜１５００００特に、５０００〜４
００００が好ましい。３０００未満では均一な塗膜が得
られにくく、１５００００を超えると現像時に露光部の
溶解性が低下する。
分子量で、３０００〜１５００００特に、５０００〜４
００００が好ましい。３０００未満では均一な塗膜が得
られにくく、１５００００を超えると現像時に露光部の
溶解性が低下する。
【００２１】上記感光性樹脂組成物は電子線、Ｘ線また
はＵＶ等の放射線によりカルボン酸エステル結合が分解
してカルボン酸を生成し、アルカリ現像液に対する溶解
性を高くすることができ、酸触媒型ではないのでレジス
ト膜として用いた場合のパターンばらつきが防止されパ
ターンの寸法安定性が優れる。また、上記感光性樹脂組
成物は上記第１の原子団が芳香環を含有しているので感
光性樹脂組成物の膜はドライエッチング耐性にも優れ
る。
はＵＶ等の放射線によりカルボン酸エステル結合が分解
してカルボン酸を生成し、アルカリ現像液に対する溶解
性を高くすることができ、酸触媒型ではないのでレジス
ト膜として用いた場合のパターンばらつきが防止されパ
ターンの寸法安定性が優れる。また、上記感光性樹脂組
成物は上記第１の原子団が芳香環を含有しているので感
光性樹脂組成物の膜はドライエッチング耐性にも優れ
る。
【００２２】なお、上記第１の原子団が、一般式（１）
におけるＲ1が―（ＣＨ2）y―でｙ＝０で示される時
は、感光性樹脂組成物はドライエッチング耐性には優れ
るが、電子線、Ｘ線またはＵＶに対する感度は他の場合
より低下する。
におけるＲ1が―（ＣＨ2）y―でｙ＝０で示される時
は、感光性樹脂組成物はドライエッチング耐性には優れ
るが、電子線、Ｘ線またはＵＶに対する感度は他の場合
より低下する。
【００２３】本発明の第２の実施の形態の感光性樹脂組
成物は、上記一般式（１）で示される第１の原子団と、
フェノール基または置換基を有するフェノール基である
第２の原子団を備えたものである。第２の原子団を備え
ることにより、感度が向上するという効果がある。
成物は、上記一般式（１）で示される第１の原子団と、
フェノール基または置換基を有するフェノール基である
第２の原子団を備えたものである。第２の原子団を備え
ることにより、感度が向上するという効果がある。
【００２４】上記第２の原子団は、フェノール基または
フェノール誘導体基であり、例えばヒドロキシスチレ
ン、α−メチルヒドロキシスチレン、メタクリロイロキ
シフェノール、α−クロロアクリロイロキシフェノー
ル、メタクリロイロキシエチルフェノールまたはα−ク
ロロアクリロイロキシエチルフェノール等フェノール誘
導体に含有されるがこれらに限定されない。
フェノール誘導体基であり、例えばヒドロキシスチレ
ン、α−メチルヒドロキシスチレン、メタクリロイロキ
シフェノール、α−クロロアクリロイロキシフェノー
ル、メタクリロイロキシエチルフェノールまたはα−ク
ロロアクリロイロキシエチルフェノール等フェノール誘
導体に含有されるがこれらに限定されない。
【００２５】本発明の第３の実施の形態の感光性樹脂組
成物は、上記第１の原子団と、上記第２の原子団により
構成された樹脂（第３の樹脂）である。例えば、上記第
３の樹脂は上記第１の原子団を有する第１のモノマー
と、上記第２の原子団を有する第２のモノマーを共重合
することによって得ることができる。上記第３の樹脂に
おける第１のモノマーと第２のモノマーの割合は、第２
のモノマーが７０モル％以下の範囲が適当である。第２
のモノマーの組成比が７０モル％を越えると放射線照射
により分解する構造の含有率が低くなり、その結果照射
後の現像液に対する溶解性変化が乏しくなるためであ
る。
成物は、上記第１の原子団と、上記第２の原子団により
構成された樹脂（第３の樹脂）である。例えば、上記第
３の樹脂は上記第１の原子団を有する第１のモノマー
と、上記第２の原子団を有する第２のモノマーを共重合
することによって得ることができる。上記第３の樹脂に
おける第１のモノマーと第２のモノマーの割合は、第２
のモノマーが７０モル％以下の範囲が適当である。第２
のモノマーの組成比が７０モル％を越えると放射線照射
により分解する構造の含有率が低くなり、その結果照射
後の現像液に対する溶解性変化が乏しくなるためであ
る。
【００２６】上記第３の樹脂の分子量は、上記第１の実
施の形態の感光性樹脂組成物と同様、重量平均分子量で
５０００〜１５００００であることが好ましい。第１の
モノマーとしては例えば上記第１の実施の形態の感光性
樹脂組成物を構成するモノマーを用いることができる。
第２のモノマーは例えば上記第２の実施の形態の感光性
樹脂組成物のフェノールまたはフェノール誘導体のベン
ゼン環上の水素原子がビニル基、メタクリロイロキシ基
またはα−クロロアクリロイロキシ基等で置換すること
により得ることができる。
施の形態の感光性樹脂組成物と同様、重量平均分子量で
５０００〜１５００００であることが好ましい。第１の
モノマーとしては例えば上記第１の実施の形態の感光性
樹脂組成物を構成するモノマーを用いることができる。
第２のモノマーは例えば上記第２の実施の形態の感光性
樹脂組成物のフェノールまたはフェノール誘導体のベン
ゼン環上の水素原子がビニル基、メタクリロイロキシ基
またはα−クロロアクリロイロキシ基等で置換すること
により得ることができる。
【００２７】本発明に係る第４の感光性樹脂組成物は、
上記第１の原子団を備えた第１の樹脂と、上記第２の原
子団を備えた第２の樹脂とを混合したものである。第１
の樹脂としては、例えば上記第１のモノマーを重合した
もの、第２の樹脂としては、上記第２のモノマーを重合
したものを用いることができる。上記第１の樹脂と第２
の樹脂の混合比はモル比で１００：０〜１０：９０が好
ましい。第１の樹脂が９０モル％を越えると解像性が低
下する。
上記第１の原子団を備えた第１の樹脂と、上記第２の原
子団を備えた第２の樹脂とを混合したものである。第１
の樹脂としては、例えば上記第１のモノマーを重合した
もの、第２の樹脂としては、上記第２のモノマーを重合
したものを用いることができる。上記第１の樹脂と第２
の樹脂の混合比はモル比で１００：０〜１０：９０が好
ましい。第１の樹脂が９０モル％を越えると解像性が低
下する。
【００２８】本発明の第５の実施の形態の感光性樹脂組
成物は、上記第１の原子団を備えた第１の樹脂と、上記
第２の原子団を備えた化合物（例えば上記第２の実施の
形態の感光性樹脂組成物のフェノールまたはフェノール
誘導体やこれから得られる上記第２のモノマー）とを含
有するものである。上記第１の樹脂と第２の原子団を備
えた化合物の混合比は、モル比で１００：０〜２０：８
０が好ましい。第２の原子団を備えた化合物が８０モル
％を越えると解像性が低下する。
成物は、上記第１の原子団を備えた第１の樹脂と、上記
第２の原子団を備えた化合物（例えば上記第２の実施の
形態の感光性樹脂組成物のフェノールまたはフェノール
誘導体やこれから得られる上記第２のモノマー）とを含
有するものである。上記第１の樹脂と第２の原子団を備
えた化合物の混合比は、モル比で１００：０〜２０：８
０が好ましい。第２の原子団を備えた化合物が８０モル
％を越えると解像性が低下する。
【００２９】本発明の第６の実施の形態の感光性樹脂組
成物は、上記第２の原子団を備えた第２の樹脂と、第１
の原子団を備えた化合物（例えば上記第１の原子団を有
するエステルやこれから得られる上記第１のモノマー）
とを含有するものである。上記第２の樹脂と第１の原子
団を備えた化合物の混合比は、モル比で８０：２０〜５
０：５０が好ましい。第２の原子団を備えた化合物が２
０モル％未満では解像性が低下し、５０モル％を越える
と均一な膜を得にくい。
成物は、上記第２の原子団を備えた第２の樹脂と、第１
の原子団を備えた化合物（例えば上記第１の原子団を有
するエステルやこれから得られる上記第１のモノマー）
とを含有するものである。上記第２の樹脂と第１の原子
団を備えた化合物の混合比は、モル比で８０：２０〜５
０：５０が好ましい。第２の原子団を備えた化合物が２
０モル％未満では解像性が低下し、５０モル％を越える
と均一な膜を得にくい。
【００３０】上記本発明の第１〜６の実施の形態の感光
性樹脂組成物を５〜３０ｗｔ％になるように、溶剤に溶
解することによりレジスト材料として用いることができ
る。上記溶剤としては特に限定はないが、上記樹脂を均
一に溶解されるものを用いる。具体的にはメチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート、メチルメトキシプロ
ピオネート、エチルエトキシプロピオネート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、ピルビン
酸エチル、２―ヘプタノン、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、
γ―ブチロラクトン、酢酸イソアミル、アニソール、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチ
ルピロリドン等が挙げられる。好ましくは沸点が１００
から２２０℃の範囲である溶媒が適当である。沸点がこ
れより低いものでは塗布したときにムラができやすく、
沸点がこれより高いものでは溶媒の乾燥が容易ではな
い。
性樹脂組成物を５〜３０ｗｔ％になるように、溶剤に溶
解することによりレジスト材料として用いることができ
る。上記溶剤としては特に限定はないが、上記樹脂を均
一に溶解されるものを用いる。具体的にはメチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート、メチルメトキシプロ
ピオネート、エチルエトキシプロピオネート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、ピルビン
酸エチル、２―ヘプタノン、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、
γ―ブチロラクトン、酢酸イソアミル、アニソール、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチ
ルピロリドン等が挙げられる。好ましくは沸点が１００
から２２０℃の範囲である溶媒が適当である。沸点がこ
れより低いものでは塗布したときにムラができやすく、
沸点がこれより高いものでは溶媒の乾燥が容易ではな
い。
【００３１】本発明の半導体装置の製造方法は、例え
ば、シリコンウェハなどの半導体基板上に上記レジスト
材料を塗布し、プリベイクを行い、感光性樹脂組成物の
膜を形成し、これに電子線、Ｘ線またはＵＶなどの放射
線を照射した後、現像を行ってパターン形成を行う方法
で、ドライエッチング耐性を確保できるので微細加工が
可能となる。レジストの現像液としてはアルカリ性水溶
液を用いることができ、アルカリ性水溶液としては例え
ばアンモニア、トリエチルアミン、ジメチルアミノメタ
ノール、モノエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムまたはコ
リン等の水溶液やこれら水溶液の混合物を用いることが
できる。
ば、シリコンウェハなどの半導体基板上に上記レジスト
材料を塗布し、プリベイクを行い、感光性樹脂組成物の
膜を形成し、これに電子線、Ｘ線またはＵＶなどの放射
線を照射した後、現像を行ってパターン形成を行う方法
で、ドライエッチング耐性を確保できるので微細加工が
可能となる。レジストの現像液としてはアルカリ性水溶
液を用いることができ、アルカリ性水溶液としては例え
ばアンモニア、トリエチルアミン、ジメチルアミノメタ
ノール、モノエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムまたはコ
リン等の水溶液やこれら水溶液の混合物を用いることが
できる。
【００３２】
【実施例】実施例１．本発明の実施例の感光性樹脂組成
物としてポリ（ｐ−メタクリロイロキシフェニル酢酸−
２−ヒドロキシエチレート）を用い、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテートに溶解させてレジス
ト材料とし、これをスピンコートによりシリコンウェハ
上に塗布し厚さ３００ｎｍの感光性樹脂組成物の膜を得
た。この感光性樹脂組成物の膜に加速電圧５０ｋｅＶの
電子線を１０μＣ／ｃｍ2（表中、感度として示す。）
照射した後、０．２４％テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像を行ったところ、１００ｎｍのパ
ターン（表中、解像度として示す。）が形成された。ま
た、この条件で露光後、２４時間経過させてから現像を
行ってもパターン寸法および形状に変化は見られなかっ
た。また、ＣＦ4ガスプラズマによるエッチング速度
を、従来からレジスト材料として用いられているポリヒ
ドロキシスチレン樹脂のエッチング速度を１として比較
して表１に示す。このレジスト材料のエッチング速度は
１．０３倍であり、このレジスト膜はポリヒドロキシス
チレン樹脂と同等のエッチング耐性を有していることが
わかった。
物としてポリ（ｐ−メタクリロイロキシフェニル酢酸−
２−ヒドロキシエチレート）を用い、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテートに溶解させてレジス
ト材料とし、これをスピンコートによりシリコンウェハ
上に塗布し厚さ３００ｎｍの感光性樹脂組成物の膜を得
た。この感光性樹脂組成物の膜に加速電圧５０ｋｅＶの
電子線を１０μＣ／ｃｍ2（表中、感度として示す。）
照射した後、０．２４％テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像を行ったところ、１００ｎｍのパ
ターン（表中、解像度として示す。）が形成された。ま
た、この条件で露光後、２４時間経過させてから現像を
行ってもパターン寸法および形状に変化は見られなかっ
た。また、ＣＦ4ガスプラズマによるエッチング速度
を、従来からレジスト材料として用いられているポリヒ
ドロキシスチレン樹脂のエッチング速度を１として比較
して表１に示す。このレジスト材料のエッチング速度は
１．０３倍であり、このレジスト膜はポリヒドロキシス
チレン樹脂と同等のエッチング耐性を有していることが
わかった。
【００３３】
【表１】
【００３４】実施例２〜１７．表１〜４に示す感光性樹
脂組成物を用い、表に示す露光法を用いる他は実施例１
と同様にしてパターン形成をおこない、実施例１と同様
に評価して表１〜４に示す。
脂組成物を用い、表に示す露光法を用いる他は実施例１
と同様にしてパターン形成をおこない、実施例１と同様
に評価して表１〜４に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】その結果、表１〜４に示したように、本発
明の実施例の感光性樹脂組成物を用いたレジスト材料
は、実施例７を用いたものを除き、高感度で高い解像度
を示すことがわかる。なお、実施例７において用いた感
光性樹脂組成物は、表２に示すように、上記第１の原子
団が、上記一般式（１）におけるｙ＝０つまりＲ1なし
の場合で、ドライエッチング耐性は他の実施例と同等で
あるが、感度および解像度は劣っていることがわかる。
明の実施例の感光性樹脂組成物を用いたレジスト材料
は、実施例７を用いたものを除き、高感度で高い解像度
を示すことがわかる。なお、実施例７において用いた感
光性樹脂組成物は、表２に示すように、上記第１の原子
団が、上記一般式（１）におけるｙ＝０つまりＲ1なし
の場合で、ドライエッチング耐性は他の実施例と同等で
あるが、感度および解像度は劣っていることがわかる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の第１の感光性樹脂組成物は、上
記一般式（１）で示される第１の原子団を備えたもの
で、ドライエッチング耐性に優れ、パターンの寸法安定
性に優れたレジスト膜を得ることができるという効果が
ある。
記一般式（１）で示される第１の原子団を備えたもの
で、ドライエッチング耐性に優れ、パターンの寸法安定
性に優れたレジスト膜を得ることができるという効果が
ある。
【００４０】本発明の第２の感光性樹脂組成物は、上記
第１の感光性樹脂組成物において、フェノール基または
置換基を有するフェノール基である第２の原子団を備え
たもので、高い感度が得られ、パターンの寸法安定性に
優れたレジスト膜を得ることができるという効果があ
る。
第１の感光性樹脂組成物において、フェノール基または
置換基を有するフェノール基である第２の原子団を備え
たもので、高い感度が得られ、パターンの寸法安定性に
優れたレジスト膜を得ることができるという効果があ
る。
【００４１】本発明の第３の感光性樹脂組成物は、上記
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団と、第２の原子団により第３の樹
脂を構成するもので、高い感度が得られ、パターンの寸
法安定性に優れたレジスト膜を得ることができるという
効果がある。
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団と、第２の原子団により第３の樹
脂を構成するもので、高い感度が得られ、パターンの寸
法安定性に優れたレジスト膜を得ることができるという
効果がある。
【００４２】本発明の第４の感光性樹脂組成物は、上記
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、第２の原
子団が第２の樹脂を構成するもので、高い感度が得ら
れ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得るこ
とができるという効果がある。
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、第２の原
子団が第２の樹脂を構成するもので、高い感度が得ら
れ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得るこ
とができるという効果がある。
【００４３】本発明の第５の感光性樹脂組成物は、上記
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、この第１
の樹脂と第２の原子団とを含有するもので、高い感度が
得られ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得
ることができるという効果がある。
第２の感光性樹脂組成物において、上記一般式（１）で
示される第１の原子団が第１の樹脂を構成し、この第１
の樹脂と第２の原子団とを含有するもので、高い感度が
得られ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得
ることができるという効果がある。
【００４４】本発明の第６の感光性樹脂組成物は、上記
第２の感光性樹脂組成物において、第２の原子団が第２
の樹脂を構成し、この第２の樹脂と上記一般式（１）で
示される第１の原子団とを含有するもので、高い感度が
得られ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得
ることができるという効果がある。
第２の感光性樹脂組成物において、第２の原子団が第２
の樹脂を構成し、この第２の樹脂と上記一般式（１）で
示される第１の原子団とを含有するもので、高い感度が
得られ、パターンの寸法安定性に優れたレジスト膜を得
ることができるという効果がある。
【００４５】本発明の第１の半導体装置の製造方法は、
半導体基板上に、上記第１ないし第６のいずれかの感光
性樹脂組成物の膜を設ける工程、上記感光性樹脂組成物
の膜に放射線をパターン露光する工程および露光後の感
光性樹脂組成物の膜を現像処理する工程を施す方法で、
微細パターンが可能で高集積化された半導体装置を得る
という効果がある。
半導体基板上に、上記第１ないし第６のいずれかの感光
性樹脂組成物の膜を設ける工程、上記感光性樹脂組成物
の膜に放射線をパターン露光する工程および露光後の感
光性樹脂組成物の膜を現像処理する工程を施す方法で、
微細パターンが可能で高集積化された半導体装置を得る
という効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押田 敦史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA03 AA09 AB16 AC04 AC05 AC06 AD01 AD03 BF02 BF15 CB14 CB17 CB41 CB45 FA17
Claims (7)
- 【請求項１】 下記一般式（１）で示される第１の原子
団 【化１】 （式中、Ｒ1は―Ｏ（ＣＨ2）x―または―（ＣＨ2）y―
で、ｘは１〜４の自然数、ｙは０〜４の整数、Ｒ2は―
（ＣＨ2）zで、ｚは２〜４の自然数であり、水素原子が
アルキル基で置換されていてもよい。）を備えた感光性
樹脂組成物。 - 【請求項２】 フェノール基または置換基を有するフェ
ノール基である第２の原子団を備えたことを特徴とする
請求項１に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１における一般式（１）で示され
る第１の原子団と、第２の原子団により第３の樹脂を構
成することを特徴とする請求項２に記載の感光性樹脂組
成物。 - 【請求項４】 請求項１における一般式（１）で示され
る第１の原子団が第１の樹脂を構成し、第２の原子団が
第２の樹脂を構成することを特徴とする請求項２に記載
の感光性樹脂組成物。 - 【請求項５】 請求項１における一般式（１）で示され
る第１の原子団が第１の樹脂を構成し、この第１の樹脂
と第２の原子団とを含有することを特徴とする請求項２
に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項６】 第２の原子団が第２の樹脂を構成し、こ
の第２の樹脂と請求項１における一般式（１）で示され
る第１の原子団とを含有することを特徴とする請求項２
に記載の感光性樹脂組成物。 - 【請求項７】 半導体基板上に、請求項１ないし請求項
６のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の膜を設ける工
程、上記感光性樹脂組成物の膜に放射線をパターン露光
する工程および露光後の感光性樹脂組成物の膜を現像処
理する工程を施す半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145854A JP2000338671A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 感光性樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145854A JP2000338671A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 感光性樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338671A true JP2000338671A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15394632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145854A Pending JP2000338671A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 感光性樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000338671A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020016699A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 日本ゼオン株式会社 | 重合体及びその製造方法、ポジ型レジスト組成物、並びにレジストパターン形成方法 |
| WO2020066806A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 日本ゼオン株式会社 | 共重合体およびポジ型レジスト組成物 |
| JP2021009247A (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-28 | 王子ホールディングス株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11145854A patent/JP2000338671A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020016699A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 日本ゼオン株式会社 | 重合体及びその製造方法、ポジ型レジスト組成物、並びにレジストパターン形成方法 |
| JP7215005B2 (ja) | 2018-07-23 | 2023-01-31 | 日本ゼオン株式会社 | 重合体及びその製造方法、ポジ型レジスト組成物、並びにレジストパターン形成方法 |
| WO2020066806A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 日本ゼオン株式会社 | 共重合体およびポジ型レジスト組成物 |
| JPWO2020066806A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-09-02 | 日本ゼオン株式会社 | 共重合体およびポジ型レジスト組成物 |
| JP7347436B2 (ja) | 2018-09-25 | 2023-09-20 | 日本ゼオン株式会社 | 共重合体およびポジ型レジスト組成物 |
| US11919985B2 (en) | 2018-09-25 | 2024-03-05 | Zeon Corporation | Copolymer and positive resist composition |
| JP2021009247A (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-28 | 王子ホールディングス株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
| JP7338271B2 (ja) | 2019-07-02 | 2023-09-05 | 王子ホールディングス株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040629 |