JP2002356516A - シリコンを含むアルキルビニルエーテルの重合体よりなる感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物 - Google Patents
シリコンを含むアルキルビニルエーテルの重合体よりなる感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物Info
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Abstract
水マレイン酸との共重合体よりなる感光性ポリマー及び
これを含むレジスト組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の感光性ポリマーは次の式で表さ
れるアルキルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重
合体を含む。 【化1】 式中、R1は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、
または−OSi(CH3)3であり、R2は−H、−O
H、−OCOCH3、−OSi(CH3)2C(C
H3)3、または−OSi(CH(CH3)2)3であり、
R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、R4は
−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2OS
i(CH3)2C(CH3)3、または−CH2OSi(C
H(CH3)2)3であり、R1、R2、R3及びR4のうち
少なくとも一つはSi含有基である。
Description
ト組成物に係り、特にシリコンを含む感光性ポリマー及
びこれを含むレジスト組成物に関する。
の集積度が増加するにつれて微細なパターン形成が要求
される。さらに、半導体素子の容量が1ギガビット級以
上の素子において、デザインルールが0.2μm以下の
微細パターンサイズが要求される。それにより既存のK
rFエキシマレーザー(248nm)を利用したレジス
ト材料を使用するのに限界がある。したがって、もっと
短波長領域の光波長を使用するエネルギー露光源である
ArFエキシマレーザー(193nm)を利用したリソ
グラフィー技術が登場した。
ラフィーに使われるレジスト材料は既存のレジスト材料
に比べて商用化するには多くの問題点がある。最も代表
的な問題点は、アスペクト比の増加によってパターンの
崩壊現象が現れるということである。したがって、レジ
スト膜の厚さを4000Å以下にしてパターンを形成し
なければならない。ArF用レジストの他の問題点とし
てポリマーの透過度が挙げられる。ArF用レジスト
は、KrF用レジストと比較すると透過度が相対的に悪
い。これはArF用レジスト膜を薄くしなければならな
いさらに他の原因となっている。
大部分その乾式エッチングに対する耐性がKrF用レジ
ストと同じかそれより劣る。したがって、既存に開発さ
れたレジスト材料から得られたレジストパターンを使用
して写真エッチング方法によって下地膜をパターニング
したとき良好なプロファイルを得られなかった。
LR(bi-layer resist)を使用する技術が提案された。
BLRを使用する工程ではシリコンが含まれていたレジ
スト材料を使用して写真エッチング工程を進行する。B
LRを使用する工程では、O 2プラズマによる乾式エッ
チングの際にレジスト物質内のシリコン原子がSiOx
の形でガラス化してレジスト層の表面に硬化層が形成さ
れ、このように形成された硬化層が後続の乾式エッチン
グ工程の際にエッチングマスクとして作用する。したが
って、アスペクト比が大きい場合にも前記硬化層によっ
て乾式エッチングに対する耐性が増加してパターンを形
成しやすいだけでなくパターンの崩壊現象も防止でき
る。その結果、アスペクト比が大きいパターンを高解像
度で形成できる長所がある。
リコンの含量が重要な因子として作用する。一般に、シ
リコン含量が増加するほどレジスト膜の熱的安定性及び
現像液に対する湿潤性が悪くなる問題点がある。したが
って、BLR工程に適した含量でシリコンを含むが、熱
的安定性及び現像液に対する湿潤性に優れるレジスト材
料の開発が切実に要求されている。
なシリコン含量を有しつつ製造コストが低く、レジスト
の原料として使われたときに優れたリソグラフィー特性
を提供できる感光性ポリマーを提供することである。
ザーリソグラフィーに使用するためのBLRとして使用
するのに十分なシリコン含量を持つと同時に熱的安定性
及び現像液に対する湿潤性に優れるレジスト組成物を提
供することである。
に、本発明の第1様態による感光性ポリマーは、次の式
1で表されるアルキルビニルエーテルの重合体を含むも
のである。
(CH3)3、または−OSi(CH3)3であり、R2は
−H、−OH、−OCOCH3、−OSi(CH3)2C
(CH3)3、または−OSi(CH(CH3)2)3であ
り、R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、R
4は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2O
Si(CH3)2C(CH3)3、または−CH2OSi
(CH(CH3)2)3であり、R1、R2、R3及びR4の
うち少なくとも一つはSi含有基である。より詳しく
は、本発明の第1様態による感光性ポリマーは、上記式
の化学構造を有する重合体(特に共重合体)を含むもの
である。
の第2様態による感光性ポリマーは、次の式2で表され
るアルキルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合
体を含む。
定義した通りであり、R1、R2、R 3及びR4のうち少な
くとも一つはSi含有基である。また、上記式の共重合
体の配列は、交互(alternating)配列となる。また、上
記式の共重合体の各モノマーユニット(繰り返し単位)
の比率の範囲については、特に制限されるべきものでは
なく、例えば、後述する実施例にて合成した共重合体
(コポリマー)では、大体1:1(モル比)重合された
ものである。
第1様態によるレジスト組成物は、(a)次の式で表さ
れるアルキルビニルエーテルの重合体を含む感光性ポリ
マーと、(b)光酸発生剤(photoacid generator;以
下、単にPAGとも称する。)と、を含むものである。
定義した通りであり、R1、R2、R3及びR4のうち少な
くとも一つはSi含有基である。
発明の第2様態によるレジスト組成物は、(a)次の式
で表されるアルキルビニルエーテルと無水マレイン酸と
の共重合体を含む感光性ポリマーと、(b)PAGと、
を含む。
定義した通りであり、R1、R2、R 3及びR4のうち少な
くとも一つはSi含有基である。
ても、前記感光性ポリマーの重量平均分子量は、1,0
00〜100,000である。感光性ポリマーの重量平
均分子量が1000未満の場合には、コーティング特性
が不良になるおそれがあり、100,000を超える場
合には、分解能ないし解像能(resolution)が不良になる
おそれがある。
質量を基準に1〜30質量%である。PAGの量が感光
性ポリマーの質量を基準にして1質量%未満の場合に
は、光感受性(Photosensitivity)が得られなくなるおそ
れがあり、30質量%を超える場合には、吸光度が高く
なりすぎるおそれがある。
ルホニウム塩、ジアリルヨードニウム塩、スルホン酸塩
またはその混合物よりなる。より望ましくは、前記PA
Gは、トリフェニルスルホニウムトリフレート(triphen
ylsulfonium triflate)、トリフェニルスルホニウムア
ンチモネート(triphenylsulfonium antimonate)、ジフ
ェニルヨードニウムトリフレート(diphenyliodonium tr
iflate)、ジフェニルヨードニウムアンチモネート(diph
enyliodonium antimonate)、メトキシジフェニルヨード
ニウムトリフレート(methoxydiphenyliodonium triflat
e)、ジ−t−ブチルジフェニルヨードニウムトリフレー
ト(di-t-butyldiphenyliodonium triflate)、2,6−
ジニトロベンジルスルホン酸塩(2,6-dinitrobenzyl sul
fonates)、ピロガロールトリス(アルキルスルホン酸
塩)(pyrogallol tris(alkylsulfonates))、N−ヒドロ
キシスクシンイミドトリフレート(N-hydroxysuccinimid
e triflate)、ノルボルネン−ジカルボキシイミド−ト
リフレート(norbornene-dicarboximide-triflate)、ト
リフェニルスルホニウムノナフレート(triphenylsulfon
ium nonaflate)、ジフェニルヨードニウムノナフレート
(diphenyliodonium nonaflate)、メトキシジフェニルヨ
ードニウムノナフレート(methoxydiphenyliodonium non
aflate)、ジ−t−ブチルジフェニルヨードニウムノナ
フレート(di-t-butyldiphenyliodonium nonaflate)、N
−ヒドロキシスクシンイミドノナフレート(N-hydroxysu
ccinimide nonaflate)、ノルボルネン−ジカルボキシイ
ミド−ノナフレート(norbornene-dicarboximide-nonafl
ate)、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオクタン
スルホン酸塩=トリフェニルスルホニウムPFOS(tri
phenylsulfonium PFOS(=perfluorooctanesulfonate))、
ジフェニルヨードニウムPFOS((diphenyliodonium P
FOS)、メトキシジフェニルヨードニウムPFOS(metho
xydiphenyliodonium PFOS)、ジ−t−ブチルジフェニル
ヨードニウムPFOS(di-t-butyldiphenyliodonium PF
OS)、N−ヒドロキシスクシンイミドPFOS(N-hydrox
ysuccinimide PFOS)、ノルボルネン−ジカルボキシイミ
ドPFOS(norbornene-dicarboximide PFOS)、または
これらの混合物よりなる。
をさらに含むことが望ましい。前記有機塩基の量は、フ
ォトリソグラフィー工程において優れた特性が得られる
よう通常使われている範囲であればよく、前記感光性ポ
リマーの質量を基準に0.01〜2.0質量%である。
望ましくは、前記有機塩基は、第三級アミン(tertiary
amine)よりなる化合物を単独または2種以上混合して
なされる。さらに望ましくは、前記有機塩基は、トリエ
チルアミン、トリイソブチルアミン、トリイソオクチル
アミン、トリイソデシルアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、N−アルキル置換されたピロリ
ジノン、N−アルキル置換されたカプロラクタム、N−
アルキル置換されたバレロラクタムまたはその混合物で
ある。ここで、N−アルキル置換されたピロリジノンの
具体例としては、例えば、N−メチルピロリジノンが挙
げられる。N−アルキル置換されたカプロラクタムの具
体例としては、例えば、N−エチルカプロラクタム、N
−メチルカプロラクタムが挙げられる。N−アルキル置
換されたバレロラクタムの具体例としては、例えば、N
−エチルバレロラクタムが挙げられる。ただし、本発明
では、これらの具体例に何ら制限されるべきものでない
ことはいうまでもない。
面活性剤をさらに含むことが望ましい。該界面活性剤の
量は、フォトリソグラフィー工程において優れた特性が
得られるよう通常使われている範囲であればよく、30
〜200質量ppmである。また、本発明に用いられる
界面活性剤は、レジスト組成物の1種として通常使用さ
れている界面活性剤であれば、全て使用可能である。
およびアルキルビニルエーテルと無水マレイン酸との共
重合体よりなる本発明の第2様態による感光性ポリマー
は、いずれも下地膜に対する接着力に非常に優れ、既存
の材料に比べて優秀なエッチング選択比を提供できる。
また、本発明によるレジスト組成物は、乾式エッチング
に対する充分の耐性を提供でき、優秀な熱的安定性及び
現像液に対する湿潤性を確保できる。
ト組成物の製造方法に関しては、特に制限されるべきも
のではなく、以下の実施例に示すような方法が利用でき
るほか、当業者にとって変形可能は他の多くの方法が利
用できるものである。
実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明は、決してこ
れらに制限されるべきものでない。
リマー)の合成では、得ようとするコポリマーの重量平
均分子量が9000〜10000になるよう溶媒及び重
合開始剤の使用量を調節して合成したものである。すな
わち、溶媒の使用量としては、全体モノマーの質量を基
準に0.1〜3倍の範囲が、所望の分子量範囲を得るの
に適した範囲である。同様に、重合開始剤の使用量とし
ては、全体モノマーのモル数を基準に0.1〜20モル
%の範囲が、所望の分子量範囲を得るのに適した範囲で
ある。
と、4−o−アセチル−3,6−ジ−o−(t−ブチル
ジメチルシリル)−D−グルカル41.7g(0.1m
ol)とを全体モノマーの質量を基準に0.1〜3倍の
テトラヒドロフラン(THF)、ベンゼン、ジオキサン
またはエチルアセテートに溶かす。その後、ここに重合
開始剤である2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)またはジメチル−2,2’−アゾビスイソ
ブチレート(日本のWAKO社製、商品名V601、以
下同様である。)を全体モノマーのモル数を基準に0.
1〜20モル%で溶かす。得られた溶液から脱気によっ
て溶存酸素を取り、窒素を利用してパージする。得られ
た溶液を50〜90℃の温度で2〜48時間重合させた
後、THFで希釈して過量のイソプロパノール、エーテ
ル、ヘキサンまたはこれらの混合物に沈殿させる。この
沈殿物を再びTHFに溶かした後、イソプロパノール、
エーテル、ヘキサンまたはこれらの混合物に2回程度さ
らに再沈殿させる。得られた沈殿物をろ過させた後50
℃に維持される真空オーブンで24時間乾燥させる。前
記構造のコポリマーを構成する各々のモノマーユニット
の比率は合成原料として使われる二つのモノマーの添加
量を調節することによって調整できる。
を合成した結果80%の収率が得られた。
と、6−o−(t−ブチルジメチルシリル)−D−グル
カル26.0g(0.1mol)を全体モノマーの質量
を基準に0.1〜3倍のTHF、ベンゼン、ジオキサ
ン、またはエチルアセテートに溶かす。その後、ここに
重合開始剤である2,2’−AIBNまたはジメチル−
2,2’−アゾビスイソブチレート(V601)を全体
モノマーのモル数を基準に0.1〜20モル%で溶か
す。得られた溶液から脱気によって溶存酸素を取り、窒
素を利用してパージする。得られた溶液を50〜90℃
の温度で2〜48時間重合させた後、THFで希釈して
過量のイソプロパノール、エーテル、ヘキサンまたはこ
れらの混合物に沈殿させる。この沈殿物を再びTHFに
溶かした後、イソプロパノール、エーテル、ヘキサンま
たはこれらの混合物に2回程度さらに再沈殿させる。得
られた沈殿物をろ過させた後50℃に維持される真空オ
ーブンで24時間乾燥させる。前記構造のコポリマーを
構成する各々のモノマーユニットの比率は合成原料とし
て使われる二つのモノマーの添加量を調節することによ
って調整できる。
成した結果87%の収率が得られた。
と、6−(t−ブチルジメチルシリルオキシ)−3,4
−ジヒドロ−2H−ピラン21.4g(0.1mol)
を全体モノマーの質量を基準に0.1〜3倍のTHF、
ベンゼン、ジオキサン、またはエチルアセテートに溶か
す。その後、ここに重合開始剤である2,2’−AIB
Nまたはジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート
(V601)を全体モノマーのモル数を基準に0.1〜
20モル%で溶かす。得られた溶液から脱気によって溶
存酸素を取り、窒素を利用してパージする。得られた溶
液を50〜90℃の温度で2〜48時間重合させた後、
THFで希釈して過量のイソプロパノール、エーテル、
ヘキサンまたはこれらの混合物に沈殿させる。この沈殿
物を再びTHFに溶かした後、イソプロパノール、エー
テル、ヘキサンまたはこれらの混合物に2回程度さらに
再沈殿させる。得られた沈殿物をろ過させた後50℃に
維持される真空オーブンで24時間乾燥させる。前記構
造のコポリマーを構成する各々のモノマーユニットの比
率は合成原料として使われる二つのモノマーの添加量を
調節することによって調整できる。
を合成した結果85%の収率が得られた。
と、3,4−ジ−o−アセチル−6−o−(トリイソプ
ロピルシリル)−D−ガラクタール38.7g(0.1
mol)を全体モノマーの質量を基準に0.1〜3倍の
THF、ベンゼン、ジオキサン、またはエチルアセテー
トに溶かす。その後、ここに重合開始剤である2,2’
−AIBNまたはジメチル−2,2’−アゾビスイソブ
チレート(V601)を全体モノマーのモル数を基準に
0.1〜20モル%で溶かす。得られた溶液から脱気に
よって溶存酸素を取り、窒素を利用してパージする。得
られた溶液を50〜90℃の温度で2〜48時間重合さ
せた後、THFで希釈して過量のイソプロパノール、エ
ーテル、ヘキサンまたはこれらの混合物に沈殿させる。
この沈殿物を再びTHFに溶かした後、イソプロパノー
ル、エーテル、ヘキサンまたはこれらの混合物に2回程
度さらに再沈殿させる。得られた沈殿物をろ過させた後
50℃に維持される真空オーブンで24時間乾燥させ
る。前記構造のコポリマーを構成する各々のモノマーユ
ニットの比率は合成原料として使われる二つのモノマー
の添加量を調節することによって調整できる。
を合成した結果78%の収率が得られた。
と、3,6−ジ−o−(t−ブチルジメチルシリル)−
D−ガラクタール37.5g(0.1mol)を全体モ
ノマーの質量を基準に0.1〜3倍のTHF、ベンゼ
ン、ジオキサン、またはエチルアセテートに溶かす。そ
の後、ここに重合開始剤である2,2’−AIBNまた
はジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(V6
01)を全体モノマーのモル数を基準に0.1〜20モ
ル%で溶かす。得られた溶液から脱気によって溶存酸素
を取り、窒素を利用してパージする。得られた溶液を5
0〜90℃の温度で2〜48時間重合させた後、THF
で希釈して過量のイソプロパノール、エーテル、ヘキサ
ンまたはこれらの混合物に沈殿させる。この沈殿物を再
びTHFに溶かした後、イソプロパノール、エーテル、
ヘキサンまたはこれらの混合物に2回程度さらに再沈殿
させる。得られた沈殿物をろ過させた後50℃に維持さ
れる真空オーブンで24時間乾燥させる。前記構造のコ
ポリマーを構成する各々のモノマーユニットの比率は合
成原料として使われる二つのモノマーの添加量を調節す
ることによって調整できる。
を合成した結果74%の収率が得られた。
光性ポリマー)の合成においては、重合条件(重合温
度、時間)範囲において合成する際、概略記載した収率
が得られるものであることが確認されたものである。
90℃の範囲は、フォトリソグラフィー工程において優
れた特性が得られるような通常使われる範囲である。同
様に、上記重合時間の範囲である2〜48時間の範囲
も、フォトリソグラフィー工程において優れた特性が得
られるような通常使われる範囲である。
であるトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホン酸塩(トリフレート)0.01gと、有機塩基で
あるトリイソブチルアミン2mgをPGMEA(propyle
ne glycol monomethyl ether acetate;プロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート)(10.0g)
溶液に入れて完全に溶かした後、0.2μmメンブレン
フィルタを利用してろ過してレジスト組成物を得た。有
機ARC(Anti-Reflective Coating;反射防止膜)処理
されたSiウェーハ上にまずi−ライン用レジスト組成
物を約1μmの厚さにコーティングし、200℃の温度
でハードベーキングを実施して完全に架橋結合させた
後、その上に前記得られたレジスト組成物を約0.2μ
mの厚さにコーティングした。
グされたウェーハを120℃の温度で90秒間ソフトベ
ーキングし、ArFエキシマレーザー(開口数NA=
0.6)を利用して露光した後、120℃の温度で60
秒間PEB(post-exposure bake;後露光焼付け)を実施
した。
thylammonium hydroxide;水酸化テトラメチルアンモニ
ウム)溶液を使用して約60秒間現像した。その結果、
露光ドーズ量を5mJ/cm2としたとき0.15μm
ラインアンドスペースパターンが得られることを確認し
た。
O2−RIE(reactive ion etch;リアクティブイオン
エッチング)によって下地膜のi−ラインレジスト膜に
パターンを転写して所望のパターンを得た。
であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンス
ルホン酸塩0.015gと、有機塩基であるトリイソブ
チルアミン2mgをシクロヘキサノン10.0gに入れ
て完全に溶かしてレジスト組成物を製造し、実施例6と
同じ方法でリソグラフィーパフォーマンスを評価した。
その結果、露光ドーズ量を3.5mJ/cm2にしたと
き0.15μmラインアンドスペースパターンが得られ
ることを確認した。前記のように得られたレジストパタ
ーンを使用してO2−RIEによって下地膜であるi−
ラインレジスト膜にパターンを転写して所望のパターン
を得た。
であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンス
ルホン酸塩0.015gと、有機塩基であるN−アリル
カプロラクタム1.8mgをPGMEAに入れて完全に
溶かしてレジスト組成物を製造し、実施例6と同じ方法
でリソグラフィーパフォーマンスを評価した。その結
果、露光ドーズ量を5mJ/cm2にしたとき0.15
μmラインアンドスペースパターンが得られることを確
認した。前記のように得られたレジストパターンを使用
してO2−RIEによって下地膜であるi−ラインレジ
スト膜にパターンを転写して所望のパターンを得た。
であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンス
ルホン酸塩0.015gと、有機塩基であるN−アリル
カプロラクタム1.8mgをPGMEAに入れて完全に
溶かしてレジスト組成物を製造し、実施例6と同じ方法
でリソグラフィーパフォーマンスを評価した。その結
果、露光ドーズ量を5mJ/cm2にしたとき0.15
μmラインアンドスペースパターンが得られることを確
認した。前記のように得られたレジストパターンを使用
してO2−RIEによって下地膜であるi−ラインレジ
スト膜にパターンを転写して所望のパターンを得た。
であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンス
ルホン酸塩0.015gと、有機塩基であるN−アリル
カプロラクタム1.8mgをPGMEAに入れて完全に
溶かしてレジスト組成物を製造し、実施例6と同じ方法
でリソグラフィーパフォーマンスを評価した。その結
果、露光ドーズ量を5mJ/cm2にしたとき0.15
μmラインアンドスペースパターンが得られることを確
認した。前記のように得られたレジストパターンを使用
してO2−RIEによって下地膜であるi−ラインレジ
スト膜にパターンを転写して所望のパターンを得た。
であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンス
ルホン酸塩0.015gと、有機塩基であるN−アリル
カプロラクタム1.8mgをPGMEAに入れて完全に
溶かしてレジスト組成物を製造し、実施例6と同じ方法
でリソグラフィーパフォーマンスを評価した。その結
果、露光ドーズ量を5mJ/cm2にしたとき0.15
μmラインアンドスペースパターンが得られることを確
認した。前記のように得られたレジストパターンを使用
してO2−RIEによって下地膜であるi−ラインレジ
スト膜にパターンを転写して所望のパターンを得た。
ンがよく形成されていることからして、上記コポリマー
は、下地膜に対する接着力に非常に優れ、既存の材料に
比べて優秀なエッチング選択比を提供でき、また上記レ
ジスト組成物は、乾式エッチングに対する充分の耐性を
提供でき、優秀な熱的安定性及び現像液に対する湿潤性
を確保できるといえる。
は、シリコンを含む保護基を有するアルキルビニルエー
テルからなる重合体、すなわち上記式1で表される化学
構造を有する重合体よりなる。また本発明の第2様態に
よる感光性ポリマーは、シリコンを含む保護基を有する
アルキルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合
体、すなわち上記式2で表される化学構造を有する共重
合体よりなる。このような感光性ポリマーよりなるレジ
スト組成物を使用してパターンを形成するとき、シリコ
ンを含む保護基はKrFまたはArFのような遠紫外線
によって生じる酸とPEBによって加水分解されて脱離
される。これにより、露光部と非露光部でのシリコン含
量が異なり、同時に露光部と非露光部でのアルカリ性溶
媒に対する溶解性も異なる。このように形成された潜像
に対してO2−RIEを利用して直ちにエッチングした
り、前記潜像をアルカリ性溶液で現像してパターニング
した後、下地膜をO2−RIEを利用してエッチングで
きる。このとき、レジスト膜のうちシリコンが存在する
非露光部ではO2−RIEによる乾式エッチングの際に
SiOxのような物質よりなる酸化膜が形成され、露光
部ではこのような酸化膜が存在しない。したがって、非
露光部と露光部でのシリコン含量差と、これによって生
じるO2−RIEに対する選択比の差を利用して下地膜
をパターニングできる。
マーは、上記式1で表される化学構造を有する重合体よ
りなされたので、下地膜に対する接着力が非常に優秀で
ある。同様に、本発明の第2態様による感光性ポリマー
は、上記式2で表される化学構造を有する共重合体、す
なわちアルキルビニルエーテルと無水マレイン酸との共
重合体よりなされたので、下地膜に対する接着力が非常
に優秀である。特に、ポリマー内で接着プロモータとし
て作用する無水マレイン酸モノマーユニットまたは環状
のビニルエーテルモノマーユニット部分の大きさがポリ
マー全体の大きさに比べて非常に小さいため、ポリマー
全体構造のうちシリコンが占める比重が相対的に大きく
なる。したがって、既存の材料に比べて優秀なエッチン
グ選択比を提供できる。また、無水マレイン酸と、シリ
コンを含む環状のビニルエーテルはいずれも現在商用さ
れており、そのコストが非常にやすい。したがって、本
発明による感光性ポリマーは低コストで製造でき、これ
より得られるレジスト組成物は乾式エッチングに対する
十分の耐性を提供でき、優秀な熱的安定性及び現像液に
対する湿潤性を確保できる。
細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本
発明の技術的思想範囲内で当業者によって多様な変形が
可能である。
Claims (22)
- 【請求項1】 次の式で表されるアルキルビニルエーテ
ルの重合体を含むことを特徴とする感光性ポリマー。 【化1】 式中、 R1は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3または−
OSi(CH3)3であり、 R2は−H、−OH、−OCOCH3、−OSi(C
H3)2C(CH3)3または−OSi(CH(CH3)2)
3であり、 R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、 R4は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2
OSi(CH3)2C(CH3)3または−CH2OSi
(CH(CH3)2)3であり、 R1、R2、R3及びR4のうち少なくとも一つはSi含有
基である。 - 【請求項2】 次の式で表されるアルキルビニルエーテ
ルと無水マレイン酸との共重合体を含むことを特徴とす
る感光性ポリマー。 【化2】 式中、 R1は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3または−
OSi(CH3)3であり、 R2は−H、−OH、−OCOCH3、−OSi(C
H3)2C(CH3)3、または−OSi(CH(C
H3)2)3であり、 R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、 R4は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2
OSi(CH3)2C(CH3)3、または−CH2OSi
(CH(CH3)2)3であり、 R1、R2、R3及びR4のうち少なくとも一つはSi含有
基である。 - 【請求項3】 (a)次の式で表されるアルキルビニル
エーテルの重合体を含む感光性ポリマーと、 【化3】 式中、 R1は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3または−
OSi(CH3)3であり、 R2は−H、−OH、−OCOCH3、−OSi(C
H3)2C(CH3)3または−OSi(CH(CH3)2)
3であり、 R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、 R4は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2
OSi(CH3)2C(CH3)3または−CH2OSi
(CH(CH3)2)3であり、 R1、R2、R3及びR4のうち少なくとも一つはSi含有
基である; (b)光酸発生剤と、を含むことを特徴とするレジスト
組成物。 - 【請求項4】 前記感光性ポリマーの重量平均分子量
は、1,000〜100,000であることを特徴とす
る請求項3に記載のレジスト組成物。 - 【請求項5】 前記光酸発生剤の量は、前記感光性ポリ
マーの質量を基準に1〜30質量%であることを特徴と
する請求項3に記載のレジスト組成物。 - 【請求項6】 前記光酸発生剤は、トリアリルスルホニ
ウム塩、ジアリルヨードニウム塩、スルホン酸塩または
その混合物よりなることを特徴とする請求項3に記載の
レジスト組成物。 - 【請求項7】 前記光酸発生剤は、トリフェニルスルホ
ニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムアンチ
モネート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフ
ェニルヨードニウムアンチモネート、メトキシジフェニ
ルヨードニウムトリフレート、ジ−t−ブチルジフェニ
ルヨードニウムトリフレート、2,6−ジニトロベンジ
ルスルホン酸塩、ピロガロールトリス(アルキルスルホ
ン酸塩)、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフレー
ト、ノルボルネン−ジカルボキシイミド−トリフレー
ト、トリフェニルスルホニウムノナフレート、ジフェニ
ルヨードニウムノナフレート、メトキシジフェニルヨー
ドニウムノナフレート、ジ−t−ブチルジフェニルヨー
ドニウムノナフレート、N−ヒドロキシスクシンイミド
ノナフレート、ノルボルネン−ジカルボキシイミド−ノ
ナフレート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオ
クタンスルホン酸塩(PFOS)、ジフェニルヨードニ
ウムPFOS、メトキシジフェニルヨードニウムPFO
S、ジ−t−ブチルジフェニルヨードニウムPFOS、
N−ヒドロキシスクシンイミドPFOS、ノルボルネン
−ジカルボキシイミドPFOS、またはこれらの混合物
よりなることを特徴とする請求項3に記載のレジスト組
成物。 - 【請求項8】 有機塩基をさらに含むことを特徴とする
請求項3に記載のレジスト組成物。 - 【請求項9】 前記有機塩基の量は、前記感光性ポリマ
ーの質量を基準に0.01〜2.0質量%であることを
特徴とする請求項8に記載のレジスト組成物。 - 【請求項10】 前記有機塩基は、第三級アミンよりな
る化合物を単独または2種以上混合してなされることを
特徴とする請求項8に記載のレジスト組成物。 - 【請求項11】 前記有機塩基は、トリエチルアミン、
トリイソブチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリ
イソデシルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、N−アルキル置換されたピロリジノン、N−
アルキル置換されたカプロラクタム、N−アルキル置換
されたバレロラクタムまたはその混合物であることを特
徴とする請求項8に記載のレジスト組成物。 - 【請求項12】 30〜200質量ppmの界面活性剤
をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のレジス
ト組成物。 - 【請求項13】 (a) 次の式で表されるアルキルビ
ニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体を含む感光
性ポリマーと、 【化4】 式中、 R1は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3または−
OSi(CH3)3であり、 R2は−H、−OH、−OCOCH3、−OSi(C
H3)2C(CH3)3または−OSi(CH(CH3)2)
3であり、 R3は−H、−OHまたは−OCOCH3であり、 R4は−H、−OSi(CH3)2C(CH3)3、−CH2
OSi(CH3)2C(CH3)3または−CH2OSi
(CH(CH3)2)3であり、 R1、R2、R3及びR4のうち少なくとも一つはSi含有
基である; (b)光酸発生剤と、を含むことを特徴とするレジスト
組成物。 - 【請求項14】 前記感光性ポリマーの重量平均分子量
は、1,000〜100,000であることを特徴とす
る請求項13に記載のレジスト組成物。 - 【請求項15】 前記光酸発生剤の量は、前記感光性ポ
リマーの質量を基準に1〜30質量%であることを特徴
とする請求項13に記載のレジスト組成物。 - 【請求項16】 前記光酸発生剤は、トリアリルスルホ
ニウム塩、ジアリルヨードニウム塩、スルホン酸塩また
はその混合物よりなることを特徴とする請求項13に記
載のレジスト組成物。 - 【請求項17】 前記光酸発生剤は、トリフェニルスル
ホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムアン
チモネート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジ
フェニルヨードニウムアンチモネート、メトキシジフェ
ニルヨードニウムトリフレート、ジ−t−ブチルジフェ
ニルヨードニウムトリフレート、2,6−ジニトロベン
ジルスルホン酸塩、ピロガロールトリス(アルキルスル
ホン酸塩)、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフレー
ト、ノルボルネン−ジカルボキシイミド−トリフレー
ト、トリフェニルスルホニウムノナフレート、ジフェニ
ルヨードニウムノナフレート、メトキシジフェニルヨー
ドニウムノナフレート、ジ−t−ブチルジフェニルヨー
ドニウムノナフレート、N−ヒドロキシスクシンイミド
ノナフレート、ノルボルネン−ジカルボキシイミド−ノ
ナフレート、トリフェニルスルホニウムPFOS、ジフ
ェニルヨードニウムPFOS、メトキシジフェニルヨー
ドニウムPFOS、ジ−t−ブチルジフェニルヨードニ
ウムPFOS、N−ヒドロキシスクシンイミドPFO
S、ノルボルネン−ジカルボキシイミドPFOS、また
はこれらの混合物よりなることを特徴とする請求項13
に記載のレジスト組成物。 - 【請求項18】 有機塩基をさらに含むことを特徴とす
る請求項13に記載のレジスト組成物。 - 【請求項19】 前記有機塩基の量は、前記感光性ポリ
マーの質量を基準に0.01〜2.0質量%であること
を特徴とする請求項18に記載のレジスト組成物。 - 【請求項20】 前記有機塩基は、第三級アミンよりな
る化合物を単独または2種以上混合してなされることを
特徴とする請求項18に記載のレジスト組成物。 - 【請求項21】 前記有機塩基は、トリエチルアミン、
トリイソブチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリ
イソデシルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミンアミン、N−アルキル置換されたピロリジノ
ン、N−アルキル置換されたカプロラクタム、N−アル
キル置換されたバレロラクタムまたはその混合物である
ことを特徴とする請求項18に記載のレジスト組成物。 - 【請求項22】 30〜200質量ppmの界面活性剤
をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のレジ
スト組成物。
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