JP2001027808A - Chemical amplification series positive type resist - Google Patents

Chemical amplification series positive type resist

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JP2001027808A
JP2001027808A JP11199272A JP19927299A JP2001027808A JP 2001027808 A JP2001027808 A JP 2001027808A JP 11199272 A JP11199272 A JP 11199272A JP 19927299 A JP19927299 A JP 19927299A JP 2001027808 A JP2001027808 A JP 2001027808A
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JP
Japan
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weight
acrylic resin
resist
alicyclic acrylic
chemically amplified
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JP11199272A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Itani
俊郎 井谷
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NEC Corp
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NEC Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve resolution of a resist by adding a pyrrolidine compound to the resist containing an alicyclic acrylic resin and an optical acid generating agent. SOLUTION: In a chemical amplification series positive type resist for ArF excimer laser which is constituted by containing at least a base resin of the alicyclic acrylic resin and the optical acid generating agent, the pyrrolidine compound is added to the resist. As the alicyclic acrylic resin, the resin expressed by formula I can be used and the resin having 6,000 to 10,000 weight average molecular weight is used. In formula I, X, Y and Z are respectively 0 or integer and are not 0 at the same time. As the optical acid generating agent, compounds expressed by formula II can be used. In formula II, X denotes halogen, BF4, BF6 or the like and R is phenyl group or norbornyl group. Preferable addition quantity of the optical acid generating agent is 1 to 10 pts.wt. per 100 pts.wt. of the base resin and preferable addition quantity of the pyrrolidine compound is 0.1 to 10 pts.wt. per 100 pts.wt. of the base resin.

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】本発明は化学増幅系ポジ型レ
ジストに関し、特にArFエキシマレーザー用化学増幅
系ポジ型レジストにおいて、溶解コントラストを大きく
することにより解像性を向上させ、かつドライエッチン
グ耐性を向上できる化学増幅系ポジ型レジストに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemically amplified positive resist, and more particularly to a chemically amplified positive resist for an ArF excimer laser, in which the resolution is improved by increasing the dissolution contrast and the dry etching resistance is improved. The present invention relates to a chemically amplified positive resist that can be improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光リソグラフィでは、その露光光
にg線(436nm)、i線(365nm)を用いたも
ので、そのレジストとしては、ベース樹脂にノボラック
樹脂を用い、感光剤にナフトキノンジアジドを用いた溶
解抑止型ポジ型レジストが主流であった。しかしより微
細化に有利な遠紫外光であるエキシマレーザー光(24
8nm、193nm等)を用いたリソグラフィが必要と
なり、そのレジストとしは従来のg線、i線用レジスト
では光吸収が大きすぎ、良好なレジストパターンが得ら
れず、また感度も大幅に増大するという状況であった。
しかし光酸発生剤から発生する酸触媒の増感反応を利用
した化学増幅系レジストが考案され、短波長リソグラフ
ィ用レジスト、また高感度が要求される電子線リソグラ
フィ用レジストとして主流となりつつある。
2. Description of the Related Art In conventional photolithography, g-line (436 nm) and i-line (365 nm) are used as exposure light. As a resist, a novolak resin is used as a base resin, and naphthoquinone diazide is used as a photosensitizer. The mainstream was a dissolution-suppressing positive-type resist that used a resist. However, excimer laser light (24
(8 nm, 193 nm, etc.), and the conventional g-line and i-line resists are too light-absorbing to obtain a good resist pattern and greatly increase the sensitivity. It was a situation.
However, a chemically amplified resist utilizing a sensitization reaction of an acid catalyst generated from a photoacid generator has been devised, and is becoming a mainstream as a resist for short-wavelength lithography and a resist for electron beam lithography requiring high sensitivity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】露光波長193nmの
ArFエキシマレーザーリソグラフィ用レジストは、特
に光吸収の問題が大きく、レジスト構成成分に制約が大
きい。これまでに下記式1で表される脂環式アクリル系
樹脂と下記式5で表される光酸発生剤からなる2成分系
ポジ型レジスト(例えば、Proc. SPIE, vol.2438, p.43
3, 1995)が提案されている。
A resist for an ArF excimer laser lithography having an exposure wavelength of 193 nm has a particularly large problem of light absorption, and the components of the resist are greatly restricted. Heretofore, a two-component positive resist comprising an alicyclic acrylic resin represented by the following formula 1 and a photoacid generator represented by the following formula 5 (for example, Proc. SPIE, vol. 2438, p. 43)
3, 1995).

【0004】[0004]

【化5】 Embedded image

【0005】(上式において、X,Y,Zは0または正
数でX,Y,Zは同時に0にならない。)
(In the above formula, X, Y, and Z are 0 or positive numbers, and X, Y, and Z do not become 0 at the same time.)

【0006】[0006]

【化6】 Embedded image

【0007】しかし脂環式アクリル系樹脂を用いた上記
レジストでは、構成成分に芳香環が含まれていないた
め、レジストパターン形成後下地膜にパターンを転写す
る際に用いられるドライエッチング耐性および耐熱性が
著しく弱く、実用性に劣るという欠点がある。また、溶
解コントラストが小さいため、図2に示すようにウェハ
ー201上に形成したレジストパターン202がテーパ
ー形状になり、解像性が劣るという欠点があった。
However, in the above-mentioned resist using an alicyclic acrylic resin, since the constituent components do not contain an aromatic ring, the dry etching resistance and heat resistance used when transferring a pattern to a base film after forming a resist pattern are used. Is extremely weak, and is inferior in practical use. In addition, since the dissolution contrast is small, the resist pattern 202 formed on the wafer 201 has a tapered shape as shown in FIG.

【0008】上記の問題点を解決する一方法として、本
発明者によって特開平10―254137号公報には脂
環式アクリル系樹脂と光酸発生剤とを含んだレジストに
ポリヒドロキシスチレン樹脂、ノボラック樹脂またはt
―BOC保護型ポリヒドロキシスチレン樹脂等の芳香環
を有する樹脂を添加したArFエキシマレーザー用化学
増幅系ポジ型レジストが開示されており、レジストの解
像性向上に効果が得られている。
As a method for solving the above-mentioned problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-254137 discloses that a resist containing an alicyclic acrylic resin and a photoacid generator is coated with a polyhydroxystyrene resin and a novolak. Resin or t
-A chemically amplified positive resist for ArF excimer laser to which a resin having an aromatic ring such as a BOC-protected polyhydroxystyrene resin is added is disclosed, and the effect of improving the resolution of the resist is obtained.

【0009】本発明者は、脂環式アクリル系樹脂と光酸
発生剤とを含んだレジストにピロリジン系化合物を添加
することにより、レジストの解像性が向上することを見
出し、本発明を行うに至った。
The present inventors have found that the resolution of a resist is improved by adding a pyrrolidine compound to a resist containing an alicyclic acrylic resin and a photoacid generator, and carry out the present invention. Reached.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも脂
環式アクリル系樹脂のベース樹脂と光酸発生剤とを含ん
で成るArFエキシマレーザー用化学増幅系ポジ型レジ
ストにおいて、前記レジストにピロリジン系化合物を添
加したことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a chemically amplified positive resist for ArF excimer laser comprising at least a base resin of an alicyclic acrylic resin and a photoacid generator. It is characterized by adding a compound.

【0011】前記脂環式アクリル系樹脂としては下記式
1で表される樹脂を使用でき、重量平均分子量6,00
0〜10,000のものが使用される。
As the alicyclic acrylic resin, a resin represented by the following formula 1 can be used and has a weight average molecular weight of 6,000.
Those having 0 to 10,000 are used.

【0012】[0012]

【化7】 Embedded image

【0013】(上式において、X,Y,Zは0または正
数でX,Y,Zは同時に0にならない。) 前記光酸発生剤として下記式2で表されるものを使用で
きる。
(In the above formula, X, Y, and Z are 0 or positive numbers, and X, Y, and Z do not become 0 at the same time.) The photoacid generator represented by the following formula 2 can be used.

【0014】[0014]

【化8】 Embedded image

【0015】(上式において、Xはハロゲン,BF4
BF6,PF6,AsF6,SbF6,CF3SO3,ClO
4または有機スルホン酸アニオンなどを表し、Rはフェ
ニル基またはノルボニル基である。) 前記光酸発生剤の好ましい添加量は前記ベース樹脂10
0重量部に対して1〜10重量部であり、また前記ピロ
リジン系化合物の好ましい添加量は前記ベース樹脂10
0重量部に対して、0.1〜10重量部である。
(In the above formula, X is halogen, BF 4 ,
BF 6 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 , ClO
4 or an organic sulfonate anion, and R is a phenyl group or a norbornyl group. The preferred amount of the photoacid generator to be added is 10%.
The amount of the pyrrolidine compound is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight,
0.1 to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight.

【0016】前記ピロリジン系化合物としては、下記式
3または4で表されるものを使用できる。
As the pyrrolidine compound, a compound represented by the following formula 3 or 4 can be used.

【0017】[0017]

【化9】 Embedded image

【0018】(上式において、R1は水素基またはメチ
ル基である。)
(In the above formula, R 1 is a hydrogen group or a methyl group.)

【0019】[0019]

【化10】 Embedded image

【0020】(上式において、R2は水素基またはメチ
ル基である。)本発明のArFレーザー用化学増幅系ポ
ジ型レジストは、そのレジスト中に上式3または4で表
されるピロリジン系化合物を添加することによって溶解
コントラストおよびドライエッチング耐性が向上する。
添加するピロリジン系化合物は塩基性であるため、光酸
発生剤から発生した酸が中和され、酸の余剰拡散が抑え
られる。その結果、溶解コントラストが向上し、解像性
が向上する。またピロリジン系化合物は波長193nm
のArFエキシマレーザー光に対する光吸収が少なく、
添加量を比較的多くすることができ、その効果は大き
い。さらにピロリジン誘導体は環構造を有するため、ド
ライエッチング耐性が向上する。
(In the above formula, R 2 is a hydrogen group or a methyl group.) The chemically amplified positive resist for ArF laser of the present invention comprises a pyrrolidine compound represented by the above formula 3 or 4 in the resist. The dissolution contrast and the resistance to dry etching are improved by the addition of.
Since the pyrrolidine-based compound to be added is basic, the acid generated from the photoacid generator is neutralized, and excess diffusion of the acid is suppressed. As a result, the dissolution contrast is improved, and the resolution is improved. The pyrrolidine compound has a wavelength of 193 nm.
Has low light absorption of ArF excimer laser light,
The addition amount can be relatively large, and the effect is great. Further, since the pyrrolidine derivative has a ring structure, dry etching resistance is improved.

【0021】本発明においては、上記式1で表される脂
環式アクリル系樹脂としては重量平均分子量6,000
〜10,000の脂環式アクリル系樹脂に重量平均分子
量400〜5,000の低分子量の脂環式アクリル系樹
脂を混合して使用することができ、該樹脂と上記ピロリ
ジン系化合物との相乗作用により化学増幅系ポジ型レジ
ストの解像性をさらに向上させることができる。
In the present invention, the alicyclic acrylic resin represented by the above formula 1 has a weight average molecular weight of 6,000.
An alicyclic acrylic resin having a weight average molecular weight of 400 to 5,000 can be mixed with an alicyclic acrylic resin having a weight average molecular weight of 10,000 to 10,000, and a synergistic reaction between the resin and the pyrrolidine compound can be used. By the action, the resolution of the chemically amplified positive resist can be further improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
について詳細に説明する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail.

【0023】本実施の形態の化学増幅系ポジ型レジスト
は下記の式1で表される重量平均分子量は6,000〜
10,000の脂環式アクリル系樹脂、式2で表される
光酸発生剤と式3で表されるピロリジン系化合物を含ん
で構成される。
The chemically amplified positive resist of the present embodiment has a weight average molecular weight represented by the following formula 1 of 6,000 to 6,000.
It comprises 10,000 alicyclic acrylic resins, a photoacid generator represented by the formula 2, and a pyrrolidine compound represented by the formula 3.

【0024】[0024]

【化11】 Embedded image

【0025】(上式において、X,Y,Zは0または正
数でX,Y,Zは同時に0にならない。)
(In the above formula, X, Y, and Z are 0 or positive numbers, and X, Y, and Z do not become 0 at the same time.)

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】(上式において、Xはハロゲン,BF4
BF6,PF6,AsF6,SbF6,CF3SO3,ClO
4または有機スルホン酸アニオンなどを表し、Rはフェ
ニル基またはノルボニル基である。)
(In the above formula, X is halogen, BF 4 ,
BF 6 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 , ClO
4 or an organic sulfonate anion, and R is a phenyl group or a norbornyl group. )

【化13】 (上式において、R1は水素基またはメチル基であ
る。) 本実施の形態の化学増幅系ポジ型レジストの好ましい組
成は、上記のベース樹脂100重量部に対して光酸発生
剤1〜10重量部、ピロリジン系化合物0.1〜10重
量部で構成される。
Embedded image (In the above formula, R 1 is a hydrogen group or a methyl group.) A preferred composition of the chemically amplified positive resist of this embodiment is 1 to 10 parts by weight of the photoacid generator based on 100 parts by weight of the base resin. Parts by weight, and 0.1 to 10 parts by weight of a pyrrolidine compound.

【0028】ピロリジン系化合物の添加量が10重量部
を越えるとレジストの感度が低下し、0.1重量部より
も少ない場合には、レジストの解像性向上効果が小さい
ために、ピロリジン系化合物の添加量は上記の範囲に制
御される。
When the amount of the pyrrolidine compound exceeds 10 parts by weight, the sensitivity of the resist decreases. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the resolution of the resist is small. Is controlled within the above range.

【0029】次に、本発明の第2の実施の形態の化学増
幅系ポジレジストについて説明する。
Next, a chemically amplified positive resist according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0030】本実施の形態では、ベース樹脂および光酸
発生剤としては、上記の第1の実施の形態で使用したも
のと同じものが使用され、ピロリジン系化合物としては
下記4式で表される化合物を使用した。
In this embodiment, the same base resin and photoacid generator as those used in the first embodiment are used, and the pyrrolidine-based compound is represented by the following formula (4). Compounds were used.

【0031】[0031]

【化14】 Embedded image

【0032】(上式において、R2は水素基またはメチ
ル基である。) 本実施の形態の化学増幅系ポジ型レジストの好ましい組
成は、上記の第1の実施の形態と同様に、ベース樹脂1
00重量部に対して光酸発生剤1〜10重量部、ピロリ
ジン系化合物0.1〜10重量部で構成される。
(In the above formula, R 2 is a hydrogen group or a methyl group.) The preferred composition of the chemically amplified positive resist of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above. 1
It is composed of 1 to 10 parts by weight of a photoacid generator and 0.1 to 10 parts by weight of a pyrrolidine compound based on 00 parts by weight.

【0033】次に、本発明の第3の実施の形態の化学増
幅系ポジレジストについて説明する。
Next, a chemically amplified positive resist according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0034】本実施の形態では、上記の第1または第2
の実施の形態において、上記式1で表される重量平均分
子量6,000〜10,000のベース樹脂100重量
部に対してさらに上記式1で表される重量平均分子量4
00〜5,000の脂環式アクリル系樹脂を5〜20重
量部添加した。
In the present embodiment, the first or the second
In the embodiment, 100 parts by weight of the base resin having the weight average molecular weight of 6,000 to 10,000 represented by the above formula 1 is further added to the weight average molecular weight 4 represented by the above formula 1.
5 to 20 parts by weight of an alicyclic acrylic resin of 00 to 5,000 was added.

【0035】本実施の形態では重量平均分子量400〜
5,000の低分子量の脂環式アクリル系樹脂とピロリ
ジン系化合物との相乗作用により、上記の第1および第
2の実施の形態のレジストよりもパターン解像性を向上
できる効果が得られる。
In the present embodiment, the weight average molecular weight is 400 to
By the synergistic action of the low molecular weight alicyclic acrylic resin of 5,000 and the pyrrolidine compound, the effect of improving the pattern resolution over the resists of the first and second embodiments can be obtained.

【0036】(実施例1) 重量平均分子量10,000
の上記式1で表される脂環式アクリル系樹脂(ベース樹
脂)100重量部とオキソシクロヘキシルメチル(2―
ノルボニル)スルフォニウムトルフロロメタンスルホン
の光酸発生剤5重量部にピロリジンを1重量部を溶剤プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(P
GMEA)に溶解させて液状レジストAを調整した。こ
れをシリコンウェハー上に約0.5μmスピンコート
し、これをArFエキシマレーザー光(193nm)で
露光し、次いで温度100℃で90秒間PEB処理後、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMA
H)で現像した。
Example 1 Weight average molecular weight 10,000
100 parts by weight of an alicyclic acrylic resin (base resin) represented by the above formula 1 and oxocyclohexylmethyl (2-
5 parts by weight of a photoacid generator of norbornyl) sulfonium trifluoromethanesulfone and 1 part by weight of pyrrolidine are dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (P
GMEA) to prepare a liquid resist A. This was spin-coated on a silicon wafer to about 0.5 μm, and this was exposed to ArF excimer laser light (193 nm), and then subjected to PEB treatment at a temperature of 100 ° C. for 90 seconds.
Tetramethylammonium hydroxide (TMA
H).

【0037】図1はシリコンウェハー101上に得られ
たレジストパターン102の断面図である。図1のよう
にレジストパターン102の断面形状は矩形になること
が確認された。
FIG. 1 is a sectional view of a resist pattern 102 obtained on a silicon wafer 101. As shown in FIG. 1, it was confirmed that the cross-sectional shape of the resist pattern 102 was rectangular.

【0038】(実施例2) 重量平均分子量10,00
0の上記式1で表される脂環式アクリル系樹脂(ベース
樹脂)100重量部とオキソシクロヘキシルメチル(2
―ノルボニル)スルフォニウムトルフロロメタンスルホ
ンの光酸発生剤5重量部にメチルピロリジンを1重量部
を溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート(PGMEA)に溶解させて液状レジストBを調整
した。これをシリコンウェハー上に約0.5μmスピン
コートし、これをArFエキシマレーザー光(193n
m)で露光し、次いで温度100℃で90秒間PEB処
理後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
(TMAH)で現像したところレジストパターンの断面
形状は矩形になることが確認された。
(Example 2) Weight average molecular weight 10,000
100 parts by weight of an alicyclic acrylic resin (base resin) represented by the above formula 1 and oxocyclohexylmethyl (2
A liquid resist B was prepared by dissolving 1 part by weight of methylpyrrolidine in 5 parts by weight of a photoacid generator of-(norbonyl) sulfonium trifluoromethanesulfone in a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). This was spin-coated on a silicon wafer by about 0.5 μm, and this was coated with ArF excimer laser light (193n).
m), followed by PEB treatment at a temperature of 100 ° C. for 90 seconds, and then developed with tetramethylammonium hydroxide (TMAH). As a result, it was confirmed that the cross-sectional shape of the resist pattern was rectangular.

【0039】(実施例3) 重量平均分子量10,00
0の上記式1で表される脂環式アクリル系樹脂(ベース
樹脂)100重量部とオキソシクロヘキシルメチル(2
―ノルボニル)スルフォニウムトルフロロメタンスルホ
ンの光酸発生剤5重量部に2―ピロリドンを1重量部を
溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト(PGMEA)に溶解させて液状レジストCを調整し
た。これをシリコンウェハー上に約0.5μmスピンコ
ートし、これをArFエキシマレーザー光(193n
m)で露光し、次いで温度100℃で90秒間PEB処
理後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
(TMAH)で現像したところレジストパターンの断面
形状は矩形になることが確認された。
Example 3 Weight Average Molecular Weight 10,000
100 parts by weight of an alicyclic acrylic resin (base resin) represented by the above formula 1 and oxocyclohexylmethyl (2
A liquid resist C was prepared by dissolving 1 part by weight of 2-pyrrolidone in 5 parts by weight of a photoacid generator of-(norbornyl) sulfonium trifluoromethanesulfone in a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). This was spin-coated on a silicon wafer by about 0.5 μm, and this was coated with ArF excimer laser light (193n).
m), followed by PEB treatment at a temperature of 100 ° C. for 90 seconds, and then developed with tetramethylammonium hydroxide (TMAH). As a result, it was confirmed that the cross-sectional shape of the resist pattern was rectangular.

【0040】(実施例4) 重量平均分子量10,000
の上記式1で表される脂環式アクリル系樹脂(ベース樹
脂)100重量部とオキソシクロヘキシルメチル(2―
ノルボニル)スルフォニウムトルフロロメタンスルホン
の光酸発生剤5重量部にN―メチル―2―ピロリドンを
1重量部を溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート(PGMEA)に溶解させて液状レジスト
Dを調整した。これをシリコンウェハー上に約0.5μ
mスピンコートし、これをArFエキシマレーザー光
(193nm)で露光し、次いで温度100℃で90秒
間PEB処理後、テトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド(TMAH)で現像したところレジストパター
ンの断面形状は矩形になることが確認された。
Example 4 Weight Average Molecular Weight 10,000
100 parts by weight of an alicyclic acrylic resin (base resin) represented by the above formula 1 and oxocyclohexylmethyl (2-
Liquid resist D was prepared by dissolving 1 part by weight of N-methyl-2-pyrrolidone in 5 parts by weight of a photoacid generator of norbornyl) sulfonium trifluoromethanesulfone in a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Place this on a silicon wafer for approximately 0.5μ.
m spin-coated, exposed to ArF excimer laser light (193 nm), then subjected to PEB treatment at 100 ° C. for 90 seconds, and then developed with tetramethylammonium hydroxide (TMAH). It was confirmed that.

【0041】(実施例5) 上記式1で表される重量平
均分子量10,000の脂環式アクリル系樹脂(ベース
樹脂)100重量部と上記式1で表される重量平均分子
量1,000の脂環式アクリル系樹脂10重量部にオキ
ソシクロヘキシルメチル(2―ノルボニル)スルフォニ
ウムトルフロロメタンスルホンの光酸発生剤5重量部と
メチルピロリジンを1重量部を溶剤プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解
させて液状レジストEを調整した。これをシリコンウェ
ハー上に約0.5μmスピンコートし、これをArFエ
キシマレーザー光(193nm)で露光し、次いで温度
100℃で90秒間PEB処理後、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド(TMAH)で現像したとこ
ろレジストパターンの断面形状は矩形になり、上記の実
施例2よりもさらにパターン形状は鮮明になることが確
認された。
Example 5 100 parts by weight of an alicyclic acrylic resin (base resin) having a weight average molecular weight of 10,000 represented by the above formula 1 and a weight average molecular weight of 1,000 represented by the above formula 1 were used. 10 parts by weight of an alicyclic acrylic resin, 5 parts by weight of a photoacid generator of oxocyclohexylmethyl (2-norbonyl) sulfonium trifluoromethanesulfone and 1 part by weight of methylpyrrolidine are used as a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). To prepare a liquid resist E. This was spin-coated on a silicon wafer at about 0.5 μm, exposed to ArF excimer laser light (193 nm), then subjected to PEB treatment at a temperature of 100 ° C. for 90 seconds, and then developed with tetramethylammonium hydroxide (TMAH). The cross-sectional shape of the resist pattern was rectangular, and it was confirmed that the pattern shape was clearer than in Example 2 described above.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明は脂環式アク
リル系樹脂のベース樹脂と光酸発生剤とから成る化学増
幅系ポジ型レジストにおいて、前記レジストにピロリジ
ン系化合物を添加することによって次のような効果を得
ることができる。 (1)レジストの溶解コントラストを大きくし、レジス
トパターンがテーパー状になることを防止し、解像性を
10%以上向上させることができる。 (2)矩形なレジストパターンが得られるため、寸法精
度を (3)ドライエッチング耐性を向上させることができ
る。
As described above, the present invention relates to a chemically amplified positive resist comprising a base resin of an alicyclic acrylic resin and a photoacid generator by adding a pyrrolidine compound to the resist. The following effects can be obtained. (1) It is possible to increase the dissolution contrast of the resist, prevent the resist pattern from being tapered, and improve the resolution by 10% or more. (2) Since a rectangular resist pattern is obtained, dimensional accuracy can be improved. (3) Dry etching resistance can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の化学増幅系ポジレ
ジストのパターニング後の形状を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a shape after patterning of a chemically amplified positive resist according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の化学増幅系ポジレジストのパターニング
後の形状を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a shape after patterning of a conventional chemically amplified positive resist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 ウェハー 102,202 レジストパターン 101,201 wafer 102,202 resist pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/027 502 7/027 502 H01L 21/027 H01L 21/30 502R ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/027 502 7/027 502 H01L 21/027 H01L 21/30 502R

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも脂環式アクリル系樹脂のベー
ス樹脂と光酸発生剤とを含んで成る化学増幅系ポジ型レ
ジストにおいて、前記レジストにピロリジン系化合物を
添加したことを特徴とする化学増幅系ポジ型レジスト。
1. A chemically amplified positive resist comprising at least a base resin of an alicyclic acrylic resin and a photoacid generator, wherein a pyrrolidine compound is added to the resist. Positive resist.
【請求項2】 前記脂環式アクリル系樹脂として下記式
1で表される脂環式アクリル系樹脂を使用する請求項1
記載の化学増幅系ポジ型レジスト。 【化1】 (上式において、X,Y,Zは0または正数でX,Y,
Zは同時に0にならない。)
2. An alicyclic acrylic resin represented by the following formula 1 is used as the alicyclic acrylic resin.
The chemically amplified positive resist described in the above. Embedded image (In the above formula, X, Y, Z are 0 or positive numbers, and X, Y, Z
Z does not become 0 at the same time. )
【請求項3】 前記光酸発生剤として下記式2で表され
る光酸発生剤を使用する請求項1記載の化学増幅系ポジ
型レジスト。 【化2】 (上式において、Xはハロゲン,BF4,BF6,P
6,AsF6,SbF6,CF3SO3,ClO4または有
機スルホン酸アニオンなどを表し、Rはフェニル基また
はノルボニル基である。)
3. The chemically amplified positive resist according to claim 1, wherein a photoacid generator represented by the following formula 2 is used as the photoacid generator. Embedded image (Where X is halogen, BF 4 , BF 6 , P
It represents F 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 , ClO 4 or an organic sulfonic acid anion, and R is a phenyl group or a norbornyl group. )
【請求項4】 前記ピロリジン系化合物として下記式3
または4で表されるピロリジン系化合物を使用する請求
項1記載の化学増幅系ポジ型レジスト。 【化3】 (上式において、R1は水素基またはメチル基であ
る。) 【化4】 (上式において、R2は水素基またはメチル基であ
る。)
4. The pyrrolidine compound according to the following formula 3
The chemically amplified positive resist according to claim 1, wherein a pyrrolidine compound represented by (4) is used. Embedded image (In the above formula, R 1 is a hydrogen group or a methyl group.) (In the above formula, R 2 is a hydrogen group or a methyl group.)
【請求項5】 前記ベース樹脂100重量部に対して、
前記光酸発生剤を1〜10重量部、前記ピロリジン系化
合物を0.1〜10重量部添加した請求項1記載の化学
増幅系ポジ型レジスト。
5. With respect to 100 parts by weight of the base resin,
2. The chemically amplified positive resist according to claim 1, wherein 1 to 10 parts by weight of said photoacid generator and 0.1 to 10 parts by weight of said pyrrolidine compound are added.
【請求項6】 前記脂環式アクリル系樹脂の重量平均分
子量が6,000〜10,000である請求項1記載の
化学増幅系ポジ型レジスト。
6. The chemically amplified positive resist according to claim 1, wherein the alicyclic acrylic resin has a weight average molecular weight of 6,000 to 10,000.
【請求項7】 前記ベース樹脂が重量平均分子量6,0
00〜10,000の脂環式アクリル系樹脂と重量平均
分子量400〜5,000の脂環式アクリル系樹脂の混
合からなることを特徴とする請求項1記載の化学増幅系
ポジ型レジスト。
7. The method according to claim 1, wherein the base resin has a weight average molecular weight of 6,0.
2. The chemically amplified positive resist according to claim 1, comprising a mixture of an alicyclic acrylic resin having a weight average molecular weight of 400 to 5,000 and an alicyclic acrylic resin having a weight average molecular weight of 400 to 5,000.
【請求項8】 前記重量平均分子量6,000〜10,
000の脂環式アクリル系樹脂100重量部に対して前
記重量平均分子量400〜5,000の脂環式アクリル
系樹脂を5〜20重量部添加した請求項7記載の化学増
幅系ポジ型レジスト。
8. The weight average molecular weight of 6,000 to 10,
8. The chemically amplified positive resist according to claim 7, wherein 5 to 20 parts by weight of the alicyclic acrylic resin having a weight average molecular weight of 400 to 5,000 is added to 100 parts by weight of the 2,000 alicyclic acrylic resins.
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