JP2002278069A - 化学増幅型ポジ型レジスト組成物 - Google Patents

化学増幅型ポジ型レジスト組成物

Info

Publication number
JP2002278069A
JP2002278069A JP2001073810A JP2001073810A JP2002278069A JP 2002278069 A JP2002278069 A JP 2002278069A JP 2001073810 A JP2001073810 A JP 2001073810A JP 2001073810 A JP2001073810 A JP 2001073810A JP 2002278069 A JP2002278069 A JP 2002278069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
acid
adamantyl
resist composition
composition according
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
JP2001073810A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4524940B2 (ja
Inventor
Yoshiko Miya
芳子 宮
Yasunori Kamiya
保則 上谷
Hiroaki Fujishima
浩晃 藤島
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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 Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2001073810A priority Critical patent/JP4524940B2/ja
Priority to TW091104033A priority patent/TWI222439B/zh
Priority to US10/093,399 priority patent/US6677102B2/en
Priority to KR1020020013177A priority patent/KR100888557B1/ko
Publication of JP2002278069A publication Critical patent/JP2002278069A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4524940B2 publication Critical patent/JP4524940B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂成分と酸発生剤を含有し、ＡｒＦやＫｒＦ
などのエキシマレーザーリソグラフィに適した化学増幅
型のポジ型レジスト組成物であって、解像度、感度の性
能バランスに優れ、高いドライエッチング耐性を有する
組成物を提供する。 【解決手段】下式（Ｉ）で表されるモノマーから導かれ
る重合単位を有し、それ自体はアルカリに不溶であるが
酸の作用でアルカリ可溶となる樹脂、及び酸発生剤を含
有する化学増幅型ポジ型レジスト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の微細加工
に用いられる化学増幅型のポジ型レジスト組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体の微細加工には、通常、レジスト
組成物を用いたリソグラフィプロセスが採用されてお
り、リソグラフィにおいては、レイリー（Ｒａｙｌｅｉ
ｇｈ）の回折限界の式で表されるように、原理的には露
光波長が短いほど解像度を上げることが可能である。半
導体の製造に用いられるリソグラフィ用露光光源は、波
長４３６ｎｍのｇ線、波長３６５ｎｍのｉ線、波長２４
８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーと、年々短波長になっ
てきており、次世代の露光光源として、波長１９３ｎｍ
のＡｒＦエキシマレーザーが有望視されている。
【０００３】ＡｒＦエキシマレーザー露光機に用いられ
るレンズは、従来の露光光源用のものに比べて寿命が短
いので、ＡｒＦエキシマレーザー光に曝される時間はで
きるだけ短いことが望ましい。そのためには、レジスト
の感度を高める必要があることから、露光により発生す
る酸の触媒作用を利用し、その酸により解裂する基を有
する樹脂を含有するいわゆる化学増幅型レジストが用い
られる。
【０００４】ＡｒＦエキシマレーザー露光用のレジスト
に用いる樹脂は、レジストの透過率を確保するために芳
香環を持たず、またドライエッチング耐性を持たせるた
めに芳香環の代わりに脂環式環を有するものがよいこと
が知られている。このような樹脂としてこれまでにも、
D.C. Hofer, Journal of Photopolymer Science andTec
hnology, Vol.9, No.3, 387-398 (1996) に記載される
ような各種の樹脂が知られている。また、ＡｒＦエキシ
マレーザー露光用レジストの樹脂として、脂環式オレフ
ィンの重合単位と不飽和ジカルボン酸無水物の重合単位
からなる相互共重合体( T.I. Wallow et al., Proc. SP
IE, Vol.2724, pp.355-364 (1996) )、脂環式ラクトン
構造単位を有する重合体(特開2000-26446号公報)等を用
いることも知られている。しかしながら、芳香環並のド
ライエッチング耐性を持たせることは難しかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、樹脂
成分と酸発生剤を含有し、ＡｒＦやＫｒＦなどのエキシ
マレーザーリソグラフィに適した化学増幅型のポジ型レ
ジスト組成物であって、解像度、感度の性能バランスに
優れ、高いドライエッチング耐性を有する組成物を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、化学増幅
型ポジ型レジスト組成物を構成する樹脂における重合単
位の一部として、ある特定の構造のモノマーを原料とす
る重合単位を含む樹脂を用いることにより、解像度、プ
ロファイル、感度、接着性等の性能バランスに優れ、高
いドライエッチング耐性を有するレジスト組成物が得ら
れることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は、下式（Ｉ）で表され
るモノマーから導かれる重合単位を有し、それ自体はア
ルカリに不溶であるが酸の作用でアルカリ可溶となる樹
脂、及び酸発生剤を含有する化学増幅型ポジ型レジスト
組成物に係るものである。 （式中、Ｒ1、Ｒ2は、それぞれ独立に水素または炭素数
１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は、水素またはメチル
基を表す。）
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のレジスト組成物は、その
樹脂成分として、上記式（Ｉ）で表されるモノマーから
導かれる重合単位を含む樹脂であることを特徴とする。
ここで、式（Ｉ）で表されるモノマーは、具体的には例
えば、次のような化合物等が挙げられ、左側に挙げたモ
ノマーが好ましい。
【０００９】
【００１０】また、本発明における樹脂は、アルカリに
不溶であるが酸の作用でアルカリ可溶となるものであ
り、ポジ型レジスト組成物に用いられる。該樹脂は、酸
の作用により解裂する基を有する重合単位を有すること
が好ましい。ここで酸の作用により解裂する基として、
具体的には、カルボン酸の各種エステル、例えば、tert
−ブチルエステルに代表される炭素数１〜６程度のアル
キルエステル、メトキシメチルエステル、エトキシメチ
ルエステル、１−エトキシエチルエステル、１−イソブ
トキシエチルエステル、１−イソプロポキシエチルエス
テル、１−エトキシプロピルエステル、１−（２−メト
キシエトキシ）エチルエステル、１−（２−アセトキシ
エトキシ）エチルエステル、１−〔２−（１−アダマン
チルオキシ）エトキシ〕エチルエステル、１−〔２−
（１−アダマンタンカルボニルオキシ）エトキシ〕エチ
ルエステル、テトラヒドロ−２−フリルエステル及びテ
トラヒドロ−２−ピラニルエステルのようなアセタール
型エステル、２−アルキル−２−アダマンチル、１−
（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキル、イソボ
ルニルエステルのような脂環式エステルなどが挙げられ
る。
【００１１】このようなカルボン酸エステルを有する重
合単位へ導くためのモノマーは、メタクリル酸エステル
やアクリル酸エステルのようなアクリル系のものでもよ
いし、ノルボルネンカルボン酸エステル、トリシクロデ
センカルボン酸エステル、テトラシクロデセンカルボン
酸エステルのように、カルボン酸エステル基が脂環式モ
ノマーに結合したものでもよく、さらには、Iwasa et a
l, Journal of Photopolymer Science and Technology,
Vol.9, No.3, pp.447-456 (1996) に記載されるよう
な、脂環式カルボン酸エステルの脂環式基がアクリル酸
又はメタクリル酸とエステルを形成したものでもよい。
【００１２】このようなモノマーのうち、酸の作用によ
り解裂する基として、例えば２−アルキル−２−アダマ
ンチル、１−（１−アダマンチル）−１−アルキルアル
キルのような脂環族を含む嵩高い基を有するものを使用
すると解像度が優れるので好ましい。このような嵩高い
基を含むモノマーとしては、（メタ）アクリル酸２−ア
ルキル−２−アダマンチル、（メタ）アクリル酸１−
（１−アダマンチル）−１−アルキルアルキル、５−ノ
ルボルネン−２−カルボン酸２−アルキル−２−アダマ
ンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−
アダマンチル）−１−アルキルアルキルなどが挙げられ
る。とりわけ（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−ア
ダマンチルをモノマーとして用いた場合は、解像度が優
れるので好ましい。このような（メタ）アクリル酸２−
アルキル−２−アダマンチルの代表例としては、例えば
アクリル酸２−メチル−２−アダマンチル、メタクリル
酸２−メチル−２−アダマンチル、アクリル酸２−エチ
ル−２−アダマンチル、メタクリル酸２−エチル２−ア
ダマンチル、アクリル酸２−ｎブチル−２−アダマンチ
ルなどが挙げられ、アクリル酸２−メチル−２−アダマ
ンチル、メタクリル酸２−メチル−２−アダマンチルが
好ましい。また、必要に応じて、酸の作用により解裂す
る基を持つ他のモノマーを併用してもよい。
【００１３】本発明における樹脂は、その他に、酸の作
用で解裂する基を持たないモノマーから導かれる重合単
位を有しても良い。そのようなモノマーとして、例え
ば、（メタ）アクリル酸エステルや、脂環式オレフィ
ン、不飽和ジカルボン酸無水物、（メタ）アクリロニト
リルが挙げられる。具体的には、例えば、次のような化
合物を挙げることができる。
【００１４】アクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマン
チル、メタクリル酸３−ヒドロキシ−１−アダマンチ
ル、アクリル酸３，５−ジヒドロキシ−１−アダマンチ
ル、メタクリル酸３，５−ジヒドロキシ−１−アダマン
チルα−アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、α
−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−ア
クリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリ
ロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、５−アクリロイロ
キシ−２、６−ノルボルナンカルボラクトン５−メタク
リロイロキシ−２、６−ノルボルナンカルボラクトン、
【００１５】２−ノルボルネン、２−ヒドロキシ−５−
ノルボルネン、５−ノルボルネン−２−カルボン酸、５
−ノルボルネン−２−カルボン酸メチル、５−ノルボル
ネン−２−カルボン酸−ｔ−ブチル、５−ノルボルネン
−２−カルボン酸１−シクロヘキシル−１−メチルエチ
ル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−メチ
ルシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボル
ネン−２−カルボン酸１−（４−ヒドロキシシクロヘキ
シル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カ
ルボン酸１−メチル−１−（４−オキソシクロヘキシ
ル）エチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−
（１−アダマンチル）−１−メチルエチル、５−ノルボ
ルネン−２−カルボン酸１−メチルシクロヘキシル、５
−ノルボルネン−２−カルボン酸２−メチル−２−アダ
マンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−エチ
ル−２−アダマンチル５−ノルボルネン−２−カルボン
酸２−ヒドロキシ−１−エチル、５−ノルボルネン−２
−メタノール、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン
酸無水物など。
【００１６】無水マレイン酸 無水イタコン酸
【００１７】本発明で用いる樹脂は、パターニング露光
用の放射線の種類や任意に含まれる他の重合単位の種類
などによっても変動するが、式（Ｉ）で表される各モノ
マーを樹脂全体の５〜５０モル％の範囲で用い、必要に
より他のモノマーを組み合わせて共重合させるのが好ま
しい。
【００１８】この共重合は、常法に従って行うことがで
きる。例えば、所要の各モノマーを有機溶媒に溶解し、
２，２′−アゾビスイソブチロニトリルやジメチル
２，２′−アゾビス（２−メチルプロピオネート）のよ
うなアゾ化合物などの重合開始剤の存在下で重合反応を
行うことにより、本発明における共重合樹脂を得ること
ができる。反応終了後は、再沈澱などの方法により精製
するのが有利である。
【００１９】レジスト組成物を構成するもう一つの成分
である酸発生剤は、その物質自体に、あるいはその物質
を含むレジスト組成物に、光や電子線などの放射線を作
用させることにより、その物質が分解して酸を発生する
ものである。酸発生剤から発生する酸が前記樹脂に作用
して、その樹脂中に存在する酸の作用で解裂する基を解
裂させることになる。このような酸発生剤には、例え
ば、オニウム塩化合物、有機ハロゲン化合物、スルホン
化合物、スルホネート化合物などが包含される。具体的
には、次のような化合物を挙げることができる。
【００２０】ジフェニルヨードニウム トリフルオロメ
タンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨー
ドニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メトキ
シフェニルフェニルヨードニウム トリフルオロメタン
スルホネート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨー
ドニウム テトラフルオロボレート、ビス（４−tert−
ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロホスフ
ェート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨードニウ
ム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−tert−
ブチルフェニル）ヨードニウム トリフルオロメタンス
ルホネート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨード
ニウム カンファースルホネート、
【００２１】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
ルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム ト
リフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニル
ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネー
ト、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ト
リフルオロメタンスルホネート、ｐ−トリルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、ｐ−
トリルジフェニルスルホニウム パーフルオロブタンス
ルホネート、ｐ−トリルジフェニルスルホニウム パー
フルオロオクタンスルホネート、２，４，６−トリメチ
ルフェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタ
ンスルホネート、４−tert−ブチルフェニルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−
フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサ
フルオロホスフェート、４−フェニルチオフェニルジフ
ェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
１−（２−ナフトイルメチル）チオラニウム ヘキサフ
ルオロアンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）
チオラニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−
ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキ
サフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシ−１−ナフ
チルジメチルスルホニウム トリフルオロメタンスルホ
ネート、シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキ
シル）スルホニウム トリフルオロメタンスルホネー
ト、シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシ
ル）スルホニウム パーフルオロブタンスルホネート、
シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）ス
ルホニウム パーフルオロオクタンスルホネート、
【００２２】２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメ
チル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス
（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−
フェニル−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，
５−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６
−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジ
ン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス(ト
リクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４
−メトキシ−１−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（ベンゾ
［ｄ］［１，３］ジオキソラン−５−イル）−４，６−
ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、
２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス(トリク
ロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（３，
４，５−トリメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリ
クロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，
４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロ
メチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジ
メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチ
ル）−１，３，５−トリアジン、２−（２−メトキシス
チリル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，
５−トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−４，
６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジ
ン、２−（４−ペンチルオキシスチリル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、
【００２３】ジフェニル ジスルホン、ジ−ｐ−トリル
ジスルホン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（４−クロロフェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（ｐ−トリルスルホニル）ジアゾメタン、ビス
（４−tert−ブチルフェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（２，４−キシリルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、
（ベンゾイル）（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、
【００２４】１−ベンゾイル−１−フェニルメチル ｐ
−トルエンスルホネート（通称ベンゾイントシレー
ト）、２−ベンゾイル−２−ヒドロキシ−２−フェニル
エチル ｐ−トルエンスルホネート（通称α−メチロー
ルベンゾイントシレート）、１，２，３−ベンゼントリ
イル トリスメタンスルホネート、２，６−ジニトロベ
ンジル ｐ−トルエンスルホネート、２−ニトロベンジ
ル ｐ−トルエンスルホネート、４−ニトロベンジル
ｐ−トルエンスルホネート、
【００２５】Ｎ−（フェニルスルホニルオキシ）スクシ
ンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキ
シ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチル
スルホニルオキシ）−５−ノルボルネン−２，３−ジカ
ルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル
オキシ）ナフタルイミド、Ｎ−（１０−カンファースル
ホニルオキシ）ナフタルイミドなど。
【００２６】また、本発明のポジ型レジスト組成物にお
いては、塩基性化合物、特に塩基性含窒素有機化合物、
例えばアミン類を、クェンチャーとして添加することに
より、露光後の引き置きに伴う酸の失活による性能劣化
を改良できる。該クェンチャーに用いられる塩基性化合
物の具体的な例としては、以下の各式で示されるような
ものが挙げられる。
【００２７】
【００２８】式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14及びＲ
15は、互いに独立に、水素、水酸基で置換されてもよい
アルキル、水酸基で置換されてもよいシクロアルキル、
水酸基で置換されてもよいアリール又は水酸基で置換さ
れてもよいアルコキシを表し、Ａはアルキレン、カルボ
ニル又はイミノを表す。ここで、Ｒ11〜Ｒ15で表される
アルキル及びアルコキシは、炭素数１〜６程度であるこ
とができ、シクロアルキルは、炭素数５〜１０程度であ
ることができ、そしてアリールは、炭素数６〜１０程度
であることができる。また、Ａで表されるアルキレン
は、炭素数１〜６程度であることができ、直鎖でも分岐
していてもよい。
【００２９】本発明のレジスト組成物において、樹脂と
酸発生剤との割合は、樹脂と酸発生剤の合計重量に対し
て、樹脂が８０〜９９.９重量％、酸発生剤が２０〜０.
１重量％の範囲であることが好ましい。クェンチャーと
しての塩基性化合物を用いる場合は、該樹脂１００重量
部に対して、該塩基性化合物が０.００１〜１重量部の
範囲が好ましく、０.０１〜０.３重量部の範囲がさらに
好ましい。この組成物はまた、必要に応じて、増感剤、
溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料な
ど、各種の添加物を少量含有することもできる。
【００３０】本発明のレジスト組成物は、通常、上記の
各成分を溶解する溶剤を含有し、液体のレジスト組成物
として用いられる。該組成物は、シリコンウェハーなど
の基体上に、スピンコーティングなどの常法に従って塗
布される。ここで用いる溶剤は、各成分を溶解し、適切
な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗
膜を与えるものであればよく、この分野で一般に用いら
れている溶剤が使用しうる。例えば、エチルセロソルブ
アセテート、メチルセロソルブアセテート又はプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグ
リコールエーテルエステル類；乳酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸アミル又はピルビン酸エチルのようなエステル
類；アセトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノ
ン又はシクロヘキサノンのようなケトン類；γ−ブチロ
ラクトンのような環状エステル類などを挙げることがで
きる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は２種以上
組み合わせて用いることができる。
【００３１】基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜
には、パターニングのための露光処理が施され、次いで
脱保護基反応を促進するための加熱処理を行った後、ア
ルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像
液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液で
あることができるが、一般には、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドや（２−ヒドロキシエチル）トリメチ
ルアンモニウムヒドロキシド（通称コリン）の水溶液が
用いられることが多い。
【００３２】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中、使用量を表す部は、特
記ないかぎり重量基準である。また重量平均分子量は、
ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミェーションク
ロマトグラフィーにより求めた値である。
【００３３】樹脂合成例１（樹脂Ａ１の合成） ２−メチル−２−アダマンチル−メタクリレート、３−
ヒドロキシ−１−アダマンチルメタクリレートおよび３
―ビニル―γ―ブチロラクトンをモル比２：１：１(２
０．０ｇ：１０.１ｇ：４．８ｇ)で混合し、そこにＭＩ
ＢＫを全モノマーの２重量倍加え、溶液とした。更に開
始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマーの
３モル％加えた。その後、８０℃に昇温し、１５時間攪
拌した。反応マスを冷却後、大量のメタノールで沈澱さ
せる作業を３回行い精製したところ、平均分子量約８０
００の共重合体を得た。
【００３４】樹脂合成例２（樹脂ＡＸの合成） ２−メチル−２−アダマンチル−メタクリレート、３−
ヒドロキシ−１−アダマンチルメタクリレート及びα−
メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンを５：２．
５：２．５のモル比（２０．０ｇ：１０．１ｇ：７．８
ｇ）で仕込み、全モノマーの２重量倍のメチルイソブチ
ルケトンを加えて溶液とした。そこに、開始剤としてア
ゾビスイソブチロニトリルを全モノマー量に対して２モ
ル％添加し、８５℃で約８時間加熱した。その後、反応
液を大量のヘプタンに注いで沈殿させる操作を３回行
い、精製した。その結果、重量平均分子量が約１４，５
００の共重合体を得た。これを樹脂ＡＸとする。
【００３５】次に、以上の樹脂合成例で得られた各樹脂
のほか、以下に示す酸発生剤及びクェンチャーを用いて
レジスト組成物を調製し、評価した例を掲げる。
【００３６】実施例１及び比較例１ 以下の各成分を混合して溶解し、さらに孔径０.２μmの
フッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト液を調製
した
【００３７】 樹脂（種類は表１記載） １０部 酸発生剤：p-トリルジフェニルスルホニウム パーフルオロオクタンスルホネー ト ０．２部 クェンチャー：２，６−ジイソプロピルアニリン ０．００７５部 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 ５７部 γ−ブチロラクトン ３部
【００３８】〔感度・解像度の特性〕Ｂｒｅｗｅｒ社製
の有機反射防止膜用組成物である“ＡＲＣ−２５−８”
を塗布して２１５℃、６０秒の条件でベークすることに
よって厚さ７８０Åの有機反射防止膜を形成させたシリ
コンウェハーに、上で調製したレジスト液を乾燥後の膜
厚が０．３９μｍとなるようにスピンコートした。レジ
スト液塗布後は、ダイレクトホットプレート上にて、１
３０℃で６０秒間プリベークした。こうしてレジスト膜
を形成したウェハーに、ＡｒＦエキシマステッパー
〔（株）ニコン製の“ＮＳＲ ＡｒＦ”、ＮＡ＝０．５
５、σ＝０．６〕を用い、露光量を段階的に変化させて
ラインアンドスペースパターンを露光した。露光後は、
ホットプレート上にて１３０℃で６０秒間ポストエキス
ポジャーベークを行い、さらに２．３８重量％テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパド
ル現像を行った。有機反射防止膜基板上のもので現像後
のラインアンドスペースパターンを走査型電子顕微鏡で
観察し、以下の方法で実効感度、解像度を調べて、その
結果を表１に示した。
【００３９】実効感度：０．１８μｍのラインアンドス
ペースパターンが１：１となる露光量で表示した。 解像度：実効感度の露光量で分離するラインアンドスペ
ースパターンの最小寸法で表示した。
【００４０】〔ドライエッチング耐性の測定〕ヘキサメ
チルジシラザン処理を施したシリコンウェハーに、上で
調製したレジスト液を乾燥後の膜厚が０．５μｍとなる
ようにスピンコートした。レジスト液塗布後は、ダイレ
クトホットプレート上にて、１３０℃で６０秒間プリベ
ークし、露光せずにホットプレート上にて１３０℃で６
０秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに２．
３８重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で６０秒間のパドル現像を行った。現像後、ＤＥＭ−
４５１（アネルバ株式会社製）を用いて、混合ガス 酸
素２．５ｓｃｃｍ、ＣＨＦ3５０ｓｃｃｍ、真空度１６
Ｐａ、ＩＮＣＩＤＥＮＳＥＰＯＷＥＲ ２５０Ｗで４分
間エッチングし、エッチング前後の膜厚の差をノボラッ
ク樹脂のものに対する比で表した。その値は小さいほど
ドライエッチング耐性が高いことを示す。膜厚はラムダ
エース（大日本スクリーン製造株式会社製）で測定し
た。
【００４１】
【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 例 No. 樹脂 実効感度 解像度 ト゛ライエッチンク゛耐性 (mJ/cm2) (μm) (対I線レシ゛スト比) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ A1 ７４ 0.14 1.1 ────────────────────────────────── 比較例１ AX ４３ 0.14 1.4 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００４２】表１から明らかなように、実施例１のレジ
ストは、性能のバランスに優れるとともに高いドライエ
ッチング耐性を有する。
【００４３】
【発明の効果】本発明の化学増幅型ポジ型レジスト組成
物は、解像度、感度の性能バランスに優れ、高いドライ
エッチング耐性を有する。したがって、この組成物は、
ＫｒＦエキシマレーザーやＡｒＦエキシマレーザー用レ
ジストとして優れた性能を発揮することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤島 浩晃 大阪市此花区春日出中３丁目１番98号 住 友化学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA02 AA09 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB14 CB41 CC20 FA17 4J002 BG041 BQ001 CE001 EN007 EP016 EQ016 EU186 EV216 EV246 EW046 EY016 EY026 GP03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下式（Ｉ）で表されるモノマーから導かれ
    る重合単位を有し、それ自体はアルカリに不溶であるが
    酸の作用でアルカリ可溶となる樹脂、及び酸発生剤を含
    有することを特徴とする化学増幅型ポジ型レジスト組成
    物。 （式中、Ｒ1、Ｒ2は、それぞれ独立に水素または炭素数
    １〜４のアルキル基を表し、Ｒ3は、水素またはメチル
    基を表す。）
  2. 【請求項２】樹脂と酸発生剤の合計重量に対して、樹脂
    が８０〜９９.９重量％、酸発生剤が２０〜０.１重量％
    の範囲である請求項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】式（Ｉ）で表されるモノマーから導かれる
    重合単位を樹脂全体の５〜５０モル％有する請求項１又
    は２記載の組成物。
  4. 【請求項４】樹脂が酸の作用により解裂する基を有する
    重合単位を有する請求項１〜３のいずれかに記載の組成
    物。
  5. 【請求項５】酸の作用により解裂する基を有する重合単
    位が、（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−アダマン
    チルから導かれる重合単位である請求項４記載の組成
    物。
  6. 【請求項６】（メタ）アクリル酸２−アルキル−２−ア
    ダマンチルから導かれる重合単位が（メタ）アクリル酸
    ２−メチル−２−アダマンチルから導かれる重合単位で
    ある請求項５記載の組成物。
  7. 【請求項７】さらに、塩基性化合物をクェンチャーとし
    て含有する請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
  8. 【請求項８】樹脂１００重量部に対して、塩基性化合物
    が０.００１〜１重量部の範囲である請求項７記載の組
    成物
  9. 【請求項９】式（Ｉ）で表されるモノマーが式（ＩＩ）
    の構造である請求項１〜８記載の組成物。
JP2001073810A 2001-03-15 2001-03-15 化学増幅型ポジ型レジスト組成物 Expired - Lifetime JP4524940B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001073810A JP4524940B2 (ja) 2001-03-15 2001-03-15 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
TW091104033A TWI222439B (en) 2001-03-15 2002-03-05 Chemical amplifying type positive resist composition
US10/093,399 US6677102B2 (en) 2001-03-15 2002-03-11 Chemical amplifying type positive resist composition
KR1020020013177A KR100888557B1 (ko) 2001-03-15 2002-03-12 화학 증폭형 포지티브형 레지스트 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001073810A JP4524940B2 (ja) 2001-03-15 2001-03-15 化学増幅型ポジ型レジスト組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002278069A true JP2002278069A (ja) 2002-09-27
JP4524940B2 JP4524940B2 (ja) 2010-08-18

Family

ID=18931182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001073810A Expired - Lifetime JP4524940B2 (ja) 2001-03-15 2001-03-15 化学増幅型ポジ型レジスト組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6677102B2 (ja)
JP (1) JP4524940B2 (ja)
KR (1) KR100888557B1 (ja)
TW (1) TWI222439B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326512B2 (en) 2002-11-29 2008-02-05 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Polymer compound, resist composition and dissolution inhibitor agent containing the polymer compound
JP2011006556A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Jsr Corp 樹脂組成物、バイオチップの製造方法及びバイオチップ
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279441A (ja) * 1985-10-02 1987-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd フオトレジスト材料
JPH0973173A (ja) * 1995-06-28 1997-03-18 Fujitsu Ltd レジスト材料及びレジストパターンの形成方法
JPH10274852A (ja) * 1997-01-29 1998-10-13 Sumitomo Chem Co Ltd 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JPH11222460A (ja) * 1997-12-02 1999-08-17 Mitsubishi Electric Corp 透明性化合物、透明性樹脂およびこの透明性樹脂を用いた感光性樹脂組成物並びにこの感光性樹脂組成物を用いた半導体装置の製造方法
JP2000137327A (ja) * 1998-08-26 2000-05-16 Sumitomo Chem Co Ltd 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP2001051418A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Canon Inc 感光性樹脂及び該感光性樹脂を用いたレジスト組成物、並びに該レジスト組成物を用いた半導体装置・露光用マスクの製造方法及び該方法により製造された半導体装置・露光用マスク

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4321870A1 (de) * 1993-07-01 1995-01-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von gamma-Vinylpyrrolidonen
KR970028845A (ko) * 1995-11-21 1997-06-24 김광호 화학 증폭형 레지스트용 베이스 수지 및 그 제조 방법
JP4012600B2 (ja) * 1997-06-23 2007-11-21 富士通株式会社 酸感応性重合体、レジスト組成物、レジストパターン形成方法、および半導体装置の製造方法
JP3476359B2 (ja) * 1998-04-08 2003-12-10 富士通株式会社 レジスト材料とその調製方法、及びレジストパターンの形成方法
WO2000001684A1 (fr) 1998-07-03 2000-01-13 Nec Corporation Derives de (meth)acrylate porteurs d'une structure lactone, compositions polymeres et photoresists et procede de formation de modeles a l'aide de ceux-ci
JP3042618B2 (ja) 1998-07-03 2000-05-15 日本電気株式会社 ラクトン構造を有する（メタ）アクリレート誘導体、重合体、フォトレジスト組成物、及びパターン形成方法
US6291130B1 (en) * 1998-07-27 2001-09-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photosensitive composition
KR100574574B1 (ko) * 1998-08-26 2006-04-28 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 화학 증폭형 포지티브 내식막 조성물
TWI263866B (en) * 1999-01-18 2006-10-11 Sumitomo Chemical Co Chemical amplification type positive resist composition
JP4576737B2 (ja) * 2000-06-09 2010-11-10 Ｊｓｒ株式会社 感放射線性樹脂組成物
EP1195390B1 (en) * 2000-09-14 2004-12-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymer, resist composition and patterning process
KR100408400B1 (ko) * 2001-02-22 2003-12-06 삼성전자주식회사 산에 의해 분해가능한 보호기를 갖는 락톤기를 포함하는감광성 모노머, 감광성 폴리머 및 화학증폭형 레지스트조성물
JP3991191B2 (ja) * 2001-06-14 2007-10-17 信越化学工業株式会社 ラクトン構造を有する新規（メタ）アクリレート化合物、重合体、フォトレジスト材料、及びパターン形成法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279441A (ja) * 1985-10-02 1987-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd フオトレジスト材料
JPH0973173A (ja) * 1995-06-28 1997-03-18 Fujitsu Ltd レジスト材料及びレジストパターンの形成方法
JPH10274852A (ja) * 1997-01-29 1998-10-13 Sumitomo Chem Co Ltd 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JPH11222460A (ja) * 1997-12-02 1999-08-17 Mitsubishi Electric Corp 透明性化合物、透明性樹脂およびこの透明性樹脂を用いた感光性樹脂組成物並びにこの感光性樹脂組成物を用いた半導体装置の製造方法
JP2000137327A (ja) * 1998-08-26 2000-05-16 Sumitomo Chem Co Ltd 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP2001051418A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Canon Inc 感光性樹脂及び該感光性樹脂を用いたレジスト組成物、並びに該レジスト組成物を用いた半導体装置・露光用マスクの製造方法及び該方法により製造された半導体装置・露光用マスク

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326512B2 (en) 2002-11-29 2008-02-05 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Polymer compound, resist composition and dissolution inhibitor agent containing the polymer compound
JP2011006556A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Jsr Corp 樹脂組成物、バイオチップの製造方法及びバイオチップ
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use
US9994538B2 (en) 2015-02-02 2018-06-12 Basf Se Latent acids and their use

Also Published As

Publication number Publication date
US20020168583A1 (en) 2002-11-14
KR100888557B1 (ko) 2009-03-16
JP4524940B2 (ja) 2010-08-18
KR20020073389A (ko) 2002-09-26
TWI222439B (en) 2004-10-21
US6677102B2 (en) 2004-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3876571B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP3546679B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
US6537726B2 (en) Chemically amplified positive resist composition
US6495306B2 (en) Chemically amplified positive resist composition
JP4711018B2 (ja) 化学増幅型レジスト組成物
JP4061801B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP2002357905A (ja) レジスト組成物
JPH11305444A (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP3972438B2 (ja) 化学増幅型のポジ型レジスト組成物
JP3928433B2 (ja) レジスト組成物
EP0856773A1 (en) Chemical amplification type positive resist composition
JP2002156750A (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP3890989B2 (ja) レジスト組成物
JP2002006501A (ja) 化学増幅型レジスト組成物
JP3994680B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4604367B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4529245B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4039056B2 (ja) 化学増幅型レジスト組成物
JP2000275843A (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4524940B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4631229B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4329148B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
JP4433527B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物及びスルホニウム塩
JP4517524B2 (ja) 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
US20020155378A1 (en) Chemical amplifying type positive resist compositions

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20080128

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080229

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100511

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100524

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4524940

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

EXPY Cancellation because of completion of term