JP2002082440A5 - - Google Patents

Description

すなわち、請求項１記載の発明のフォトレジスト組成物は、（ａ）フォトレジスト樹脂と、（ｂ）光酸発生剤と、（ｃ）下記式（１）で示される光ラジカル発生剤（photo radical generator）と、（ｄ）有機溶媒を含むことを特徴としている。

（前記式で、
Ｒ ₁ は水素、又は炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒ ₂ は水素、炭素数１〜５のアルキル、或いはフェニル基であり、Ｒ ₃ は水素、炭素数１〜５のアルキル、フェニル基、或いは炭素数１〜５のアルコキシ基である。）

請求項２記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記式（１）で示される化合物は、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン又はα−ヒドロキシ−α,α−ジメチルアセトフェノンであることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記光酸発生剤は、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルパラメトキシフェニルトリフレート、ジフェニルパラトルエニルトリフレート、ジフェニルパライソブチルフェニルトリフレート、ジフェニルパラ−ｔ−ブチルフェニルトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、及びジブチルナフチルスルホニウムトリフレートで成る群から選択されたものを一つ又は二つ以上含むことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記光酸発生剤は、前記フォトレジスト樹脂に対し０．０５〜１０重量％の比率で用いられることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記光ラジカル発生剤は、光酸発生剤に対し１０〜３００モル％の比率で用いられることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記フォトレジスト樹脂は、シクロオレフィン系共単量体等が付加重合された反復単位（repeating unit）を含む重合体であることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項６記載のフォトレジスト組成物において、前記フォトレジスト重合体は、ポリ（ｔ−ブチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／２−ヒドロキシエチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／ノルボニレン／無水マレイン酸）、又はポリ（ｔ−ブチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／２−ヒドロキシエチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／ビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボン酸／無水マレイン酸）であることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記有機溶媒は、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びシクロヘキサノン、２−ヘプタノンで成る群から選択されたことを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項１記載のフォトレジスト組成物において、前記有機溶媒は、前記フォトレジスト樹脂に対し２００〜８００重量％の比率で用いられることを特徴としている。

請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法は、（ａ）請求項１から９のいずれかに記載のフォトレジスト組成物を被食刻層上部に塗布してフォトレジスト膜を形成する段階、（ｂ）前記フォトレジスト膜を露光する段階、及び（ｃ）前記結果物を現像して望むパターンを得る段階を含むことを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法において、前記（ｂ）段階の露光前及び／又は露光後に、それぞれベーク工程を行う段階をさらに含むことを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１１記載のフォトレジストパターン形成方法において、前記ベーク工程は、７０〜２００℃で行われることを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法において、前記露光工程は、光源としてＡｒＦ（１９３nm）、ＫｒＦ（２４８nm）、ＶＵＶ（１５７nm）、ＥＵＶ（１３nm）、Ｅ−ビーム、Ｘ−線、又はイオンビームを利用して行われることを特徴としている。

請求項１４記載の発明は、請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法において、前記露光工程は、１〜１００mJ/cm²の露光エネルギーで行われることを特徴としている。

請求項１５記載の半導体素子は、請求項１０から１４のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法を利用して製造されたことを特徴としている。

Claims (15)

1. （ａ）フォトレジスト樹脂と、（ｂ）光酸発生剤と、（ｃ）下記式（１）で示される光ラジカル発生剤（photo radical generator）と、（ｄ）有機溶媒を含むことを特徴とするフォトレジスト組成物。
   【化１】
   

   

   （前記式で、
   Ｒ ₁ は水素、又は炭素数１〜５のアルキルであり、Ｒ ₂ は水素、炭素数１〜５のアルキル、或いはフェニル基であり、Ｒ ₃ は水素、炭素数１〜５のアルキル、フェニル基、或いは炭素数１〜５のアルコキシ基である。）
2. 前記式（１）で示される化合物は、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン又はα−ヒドロキシ−α,α−ジメチルアセトフェノンであることを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
3. 前記光酸発生剤は、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨード塩ヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルパラメトキシフェニルトリフレート、ジフェニルパラトルエニルトリフレート、ジフェニルパライソブチルフェニルトリフレート、ジフェニルパラ−ｔ−ブチルフェニルトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、及びジブチルナフチルスルホニウムトリフレートで成る群から選択されたものを一つ又は二つ以上含むことを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
4. 前記光酸発生剤は、前記フォトレジスト樹脂に対し０．０５〜１０重量％の比率で用いられることを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
5. 前記光ラジカル発生剤は、光酸発生剤に対し１０〜３００モル％の比率で用いられることを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
6. 前記フォトレジスト樹脂は、シクロオレフィン系共単量体等が付加重合された反復単位（repeating unit）を含む重合体であることを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
7. 前記フォトレジスト重合体は、ポリ（ｔ−ブチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／２−ヒドロキシエチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／ノルボニレン／無水マレイン酸）、又はポリ（ｔ−ブチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／２−ヒドロキシエチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボキシレート／ビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エヌ−２−カルボン酸／無水マレイン酸）であることを特徴とする請求項６記載のフォトレジスト組成物。
8. 前記有機溶媒は、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキプロピオネート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びシクロヘキサノン、２−ヘプタノンで成る群から選択されたことを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
9. 前記有機溶媒は、前記フォトレジスト樹脂に対し２００〜８００重量％の比率で用いられることを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
10. （ａ）請求項１から９のいずれかに記載のフォトレジスト組成物を被食刻層上部に塗布してフォトレジスト膜を形成する段階、（ｂ）前記フォトレジスト膜を露光する段階、及び（ｃ）前記結果物を現像して望むパターンを得る段階を含むことを特徴とするフォトレジストパターン形成方法。
11. 前記（ｂ）段階の露光前及び／又は露光後に、それぞれベーク工程を行う段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法。
12. 前記ベーク工程は、７０〜２００℃で行われることを特徴とする請求項１１記載のフォトレジストパターン形成方法。
13. 前記露光工程は、光源としてＡｒＦ（１９３nm）、ＫｒＦ（２４８nm）、ＶＵＶ（１５７nm）、ＥＵＶ（１３nm）、Ｅ−ビーム、Ｘ−線、又はイオンビームを利用して行われることを特徴とする請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法。
14. 前記露光工程は、１〜１００mJ/cm²の露光エネルギーで行われることを特徴とする請求項１０記載のフォトレジストパターン形成方法。
15. 請求項１０から１４のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法を利用して製造されたことを特徴とする半導体素子。